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Rivisitazione algoritmica del fenomeno evolutivo delle specie
post pubblicato in filosofia, il 27 novembre 2014


Se attualmente mi si chiedesse cos’è un essere vivente risponderei così:

"entità delimitata nello spazio (ma non un sistema chiuso) e nel tempo, che si può riprodurre in copie non sempre perfette di sé (comunque riconoscibile alla fine dell'intero ciclo di riproduzione come genitore e/o figlia di un'entità simile come forma, ma non necessariamente delle stesse dimensioni), dalle caratteristiche omeostatiche a spese energetiche dell'ambiente esterno, al quale cerca di adattarsi per riprodursi prima della fine del suo tempo." (Fabio Marinelli – 2014)

Questa definizione è adatta a tutti gli organismi conosciuti sul pianeta Terra compresi anche i casi particolari di  prioni, virus, animali sterili ma vivi e alternanza di generazioni.

Se andiamo a vedere la storia della vita ci sono degli stati di organizzazione della materia che fanno dei salti:

 

  • 0 - primi amminoacidi e materia organica;
  • 1 - salto verso la prima cellula vivente;
  • 2 - salto verso animale pluricellulare;
  • 3 - salto verso riproduzione sessuale;
  • 4 - salto verso essere vivente autocosciente;
  • 5 - salto verso homo sapiens sapiens.

 

Non si sa bene come si sia passati dalla fase zero alla uno e si spera in qualche nuova scoperta con la missione Rosetta, ma quello che si sa con certezza è che all’inizio ci doveva essere una brodaglia di sostanze organiche che facevano reazioni chimiche che andavano in entrambe le direzioni sfruttando l’energia chimica stessa, più quella messa a disposizione dall’ambiente che era di tipo fisico.

Almeno per il pianeta Terra la vita nasce quindi da una situazione particolare in cui ci sia abbondante acqua allo stato liquido, materia organica e energia fisica.

 (http://it.wikipedia.org/wiki/Origine_della_vita)

Si ipotizza che alcuni cristalli simmetrici presenti a contatto della soluzione abbiano fatto da stampo a primitivi ribozimi, che una volta circondati da una membrana abbiano costituito le prime cellule.

Comunque siccome esistiamo, è avvenuto questo passaggio da semplice materia organica ai primi precursori di acidi nucleici che hanno formato questo primo algoritmo di programma genetico: “la cellula, se funziona bene deve essere capace di riprodursi e tramandare il suo genoma meglio e più possibile.”

Quindi Ernst Mayr fonda la sua definizione di essere vivente su questo algoritmo che è implementato in programmi genetici:

« Un organismo vivente è un'entità soggetta alle leggi naturali, le stesse che controllano il resto del mondo fisico, ma tutti gli organismi viventi, comprese le loro parti, vengono controllati anche da una seconda fonte di causalità: i programmi genetici. L'assenza o la presenza di programmi genetici indica il confine netto tra l'inanimato e il mondo vivente»(Ernst Mayr)

La materia vivente ha dei limiti nel tramandare il suo materiale genetico come copie uguali, essi sono dei limiti intrinseci dovuti proprio al funzionamento della trascrizione e della duplicazione sia del RNA che del DNA ed al fatto che pur essendo il pianeta Terra schermato dal campo magnetico, essa è comunque bombardata da radiazioni cosmiche e da particelle provenienti anche dalla radioattività naturale del pianeta.

L’evoluzione delle specie viventi è dovuta quindi ai limiti intrinseci della materia vivente di tramandare il suo materiale genetico. Se la prima cellula vivente avesse trovato un sistema perfetto per tramandare il suo genoma, non ci sarebbe stata evoluzione ed ancora oggi ci sarebbero solo copie di quella prima cellula.

L’evoluzione della vita è quindi dovuta agli errori dell’algoritmo che fa parte del programma genetico di riproduzione che non tiene conto dei limiti intrinseci della materia, oppure girando il discorso si può dire che la cellula vivente “cerca di fare il possibile” per riprodursi in maniera qualitativa e quantitativa con copie perfette, ma per errore ogni tanto una cellula figlia ha materiale genetico diverso. Di solito gli errori sono penalizzanti e queste cellule figlie con materiale genetico diverso muoiono subito. Ogni tanto una mutazione si rivela indifferente o vantaggiosa nei confronti dell’ambiente e la nuova cellula figlia si riproduce alla pari o meglio della madre.

Considerato che gli ambienti cambiano, essi stessi selezionano le cellule più adatte ai cambiamenti tra quelle cellule figlie che per i limiti intrinseci della materia hanno avuto un genoma leggermente diverso rispetto alla madre.

Non si sa ancora per quale motivo si sia sviluppato l’algoritmo dei programmi genetici in natura, però una volta formato ha funzionato e seppure all’inizio l’evoluzione fosse dovuta agli errori dell’algoritmo, essa stessa ha gradualmente modificato l’algoritmo in modo da creare nuove forme di riproduzione: agamica, gamica (mitosi e meiosi) e alternanza di generazioni. Vanno poi considerati i casi particolari dei prioni e virus.

Quindi gli errori dell’algoritmo hanno modificato a feedback l’algoritmo stesso, producendo la varietà di esseri viventi che conosciamo.

La nostra presenza sulla Terra è dovuta quindi a:

  •  algoritmo genetico di riproduzione;
  •  limiti intrinseci della materia nel riprodursi contrastando i fenomeni che generano le mutazioni;
  •  errori dell’algoritmo genetico;
  •  cambiamenti selettivi dell’ambiente.

L’attuale missione di Rosetta sta cercando di spiegare perché esiste la materia organica e perché tenda a formare molecole sempre più complesse.

Se si studia l’evoluzione dell’universo ci sono degli indizi che farebbero pensare ad un qualche collegamento di esso con la matematica e/o con l’informatica:

 

  • la matematica funziona nel descrivere i fenomeni fisici;
  • i primi algoritmi dei programmi genetici si sarebbero formati in maniera spontanea (vita);
  • alcuni esseri viventi dal punto di vista morfologico hanno delle forme che derivano dai numeri di Fibonacci e/o dai numeri complessi (frattali);
  • l’universo da quando è presente l’essere umano ha superato il Test di Turing facendo un salto qualitativo informatico;
  • l’essere umano è capace di costruire macchine che proseguiranno l’evoluzione algoritmica non solo con il carbonio e la materia organica, ma anche con il silicio e i metalli;
  • l’evoluzione delle macchine consentirà la disseminazione dell’intelligenza anche fuori dal sistema solare (Voyager).

I 6 punti che ho elencato fanno pensare che le proprietà dell’universo costituite dalle leggi fisiche e le costanti universali, favorirebbero una evoluzione algoritmica di esso stesso con disseminazione dell’intelligenza.

(immagine presa da http://it.wikipedia.org/wiki/Singolarità_tecnologica)

Vedere anche http://www.pnas.org/content/111/38/13768.full - simulazione dell'esperimento di Miller al computer.

Vedere i seguenti link collegati:

 

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Blook: The future of Homo Sapiens (Sapiens?) by Fabio Marinelli - Italia - MRNFBA6.. is licensed under a Creative Commons Attribuzione - Non commerciale - Non opere derivate 3.0 Unported License.
Based on a work at fabiomarinelli.ilcannocchiale.it.
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Laureato a Bologna. Mi affascina occuparmi come hobby della sociologia e filosofia, tenendo ben presenti i problemi della natura, che soffre oltremodo per la presenza asfissiante dell'uomo. Il mio ideale è trovare una forma di convivenza degli uomini che: 1) abolisca le guerre; 2) promuova uno sviluppo sostenibile; 3) trovi un equilibrio permanente con la natura del pianeta Terra; 4) ridistribuisca le risorse tra tutti gli abitanti del pianeta; 5) aumenti le risorse relative su scala mondiale, mediante diminuzione della popolazione con un rientro morbido sotto i 4 miliardi, prima della fine del petrolio. "Imagine there's no countries It isn't hard to do, Nothing to kill or die for And no religion too. Imagine all the people Living life in peace... You may say I'm a dreamer But I'm not the only one. I hope someday you'll join us And the world will be as one. Imagine no possessions, I wonder if you can, No need for greed or hunger A brotherhood of man. Imagine all the people Sharing all the world..." Imagine di John Lennon
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