DAL SEMPLICE AL COMPLESSO Interazione vita/ambiente: anch’esso muta! Effetto della Red Queen (Leigh Van Valen) Coevoluzione: alcuni geni imparano a cooperare adattandosi reciprocamente Problema: l’evoluzione procede per gradi o per balzi? Darwin (Dawkins): gradualmente Gould, Eldredge: periodi di stabilità, seguiti da violente raffiche di cambiamento (Cambriano)

DAL SEMPLICE AL COMPLESSO Legge di Dollo: irreversibilità dell’evoluzione (per il concetto di improbabilità) Esempio dell’evoluzione di un organo complesso: l’occhio Originato direttamente, senza passare per forme intermedie? NO Derivato da qualcosa di leggermente diverso da sé, un ipotetico X? SI (ove per passare da X a “occhio” serve un solo passaggio, dato che X e “occhio” sono molto simili)

DAL SEMPLICE AL COMPLESSO Esiste una serie di X che collegati tra loro connetta un non-occhio a un occhio? SI, non può essere diversamente Le mutazioni da “X – complesso” a “X immediatamente successivo + complesso” sono casuali o necessarie? CASUALI 5. Tutti questi X hanno, con la loro apparizione, incrementato le possibilità di sopravvivenza degli organismi portatori? SI, quasi certamente

MACCHINE DA SOPRAVVIVENZA Moltissimi replicatori si organizzano in colonie (coevoluzione) Queste colonie possono essere: semplici insiemi di replicatori organismi unicellulari organismi pluricellulari Sono le “Macchine da sopravvivenza” con: una parte “immortale” (i geni) “annegati” in un contenitore mortale (il corpo)

IL GENE IMMORTALE I cromosomi, gli individui, le popolazioni e le specie invecchiano: i geni non invecchiano mai Il pool genico è l’insieme degli alleli, ossia le diverse versioni delle “pagine-gene” (es.: colore degli occhi) I geni si riuniscono in grandi veicoli (MdS) che iniziano e si propagano con un “collo di bottiglia” (la cellula formata dall’unione dei due gameti) Perché questo condizionamento? Per rimescolare le carte ripartire sempre da zero (ridurre errori di copia)

IL FENOTIPO ESTESO La selezione opera solo sui geni! I geni hanno creato una serie di: ricettacoli passivi (tipo protezione epiteliale delle cellule) ricettacoli attivi (tipo i muscoli che spostano le MdS nell’ambiente) per giocarsi la partita della sopravvivenza Il gene si esplica attraverso il corpo Attenzione: la selezione naturale non sceglie i geni, ma gli effetti che questi hanno sui corpi

I MEMI Unicità degli esseri umani: la trasmissione intergenerazionale di comportamenti e conoscenze per mezzo della cultura Meme: concetto formulato da R. Dawkins = replicatore dell’universo “cultura” (*mimos, imitare, + affine a gene, memoria) Il meme è l’essenza di una teoria, di un’idea Rispetto al gene di successo, il meme: tende a essere longevo (analogia) deve essere molto fecondo (analogia) non deve essere così preciso (differenza)

I MEMI La trasmissione dei memi è: lamarkiana: trasmette i caratteri acquisiti velocissima (i virus informatici sono dei memi particolari!) facilmente reversibile: è più fragile della trasmissione genetica (anche per imprecisione) Attenzione! Le scale temporali sono radicalmente diverse! Un esempio di meme di successo? Dio

COLLABORAZIONE O COMPETIZIONE? La teoria dei giochi: alcuni elementi Giochi a somma zero, non zero (l’ambiente è il “banchiere”) Simulazioni realistiche di giochi a somma non zero: devono essere fortemente reiterati Contese simmetriche: tutti fanno la stessa cosa Contese asimmetriche: i competitori fanno cose differenti, generando le strategie e i sistemi d’arma più complessi

GLI SVILUPPI Nelle contese asimmetriche gli individui: variano per dimensione e armamento ottengono vantaggi diversi in caso di vittoria (es.: lotta per riproduzione tra vecchi e giovani) possono ottenere risultati radicalmente diversi in conseguenza di eventi puramente casuali La prima variabile è la più importante

IL DILEMMA DEL PRIGIONIERO Moriarty e Peterson sono contemporaneamente in galera: vengono invitati ad accusarsi reciprocamente. M incolpa P, P tace (e viceversa): M libero, P pesante condanna M, P tacciono: lievissima condanna (entrambi) M, P si incolpano reciprocamente: condanna con attenuanti (entrambi) (la teoria non prevede che M e P possano discolparsi reciprocamente, o che M discolpi P e P incolpi M!!)

REGOLE DILEMMA Gerarchia premi/punizioni: Premio per defezione vincente sarà > Ricompensa per cooperazione reciproca > Punizione per defezione reciproca > Punizione per ingenuo Il torneo di R. Axelrod: creare agenti che interagissero in un mondo governato dalle regole del Dilemma del prigioniero per vedere quale strategia sarebbe emersa (Tradire? Cooperare? Miste?)

TIT FOR TAT Pan per focaccia: la strategia che vinse le due edizioni del torneo fu sempre la stessa Venne elaborata da Anatole Rapoport: iniziava con una mossa di cooperazione, poi ripeteva l’ultima mossa dell’avversario Tit for tat è un esempio di strategia collaborativa, ma non sprovveduta Nel “mondo” creato per fare il torneo esistevano diverse strategie: in un mondo popolato solo da strategie “aggressive) Tit for tat avrebbe perso la sua partita

EVOLUTIONARY STABLE THEORY Teoria formulata da John Maynard Smith Gli organismi (stessa specie, specie diverse) competono tra loro seguendo delle strategie che danno dei ritorni (fitness) Le strategie più efficienti si diffondono e dominano Una ESS è quella strategia che adottata dalla maggior parte dei membri di una popolazione non può essere migliorata da una strategia alternativa

ESS Corollari: la migliore strategia di un individuo dipende da cosa fa la maggior parte della popolazione l’ESS emergente generalmente NON è la strategia che massimizza i risultati per tutta la popolazione Un’ESS può essere “buona”? NO Un’ESS è stabile perché è buona? NO Stabilità = immunità dal cambiamento

TELEOLOGIA Esiste un disegno dietro l’evoluzione naturale? NO Perché teoria del disegno? Siamo portati a leggere tutto ciò che è complesso come “voluto” per difficoltà di cogliere la scala temporale dell’evoluzione L’evoluzione non ha obiettivi a lungo termine Il prodotto dell’evoluzione non è necessariamente il migliore (es.: occhio) Incredulità: come può sorgere complessità senza progetto?