Che cos’è la filogenesi?
I biologi stimano che ci siano da 5 a 100 milioni di specie di organismi che vivono oggi sulla Terra. L’evidenza dei dati morfologici, biochimici e delle sequenze genetiche suggerisce che tutti gli organismi sulla Terra sono geneticamente correlati, e le relazioni genealogiche degli esseri viventi possono essere rappresentate da un vasto albero evolutivo, l’Albero della Vita. L’albero della vita rappresenta quindi la filogenesi degli organismi, cioè la storia dei lignaggi degli organismi mentre cambiano nel tempo. Implica che le diverse specie nascono da forme precedenti per discendenza, e che tutti gli organismi, dal più piccolo microbo alle più grandi piante e vertebrati, sono collegati dal passaggio dei geni lungo i rami dell’albero filogenetico che collega tutta la vita (Figura 1).
Figura 1: Tutti gli organismi sono collegati dal passaggio dei geni lungo i rami dell’albero filogenetico della vita.
Gli organismi che vivono oggi non sono che le foglie di questo gigantesco albero, e se potessimo risalire la loro storia lungo i rami dell’Albero della Vita, incontreremo i loro antenati, vissuti migliaia o milioni o centinaia di milioni di anni fa (Figura 2).
Figura 2: Gli organismi viventi siedono come foglie sulle punte dei rami dell’Albero della Vita. La loro storia evolutiva è rappresentata da una serie di antenati che sono condivisi gerarchicamente da diversi sottoinsiemi di organismi che sono vivi oggi.
La nozione che tutta la vita è geneticamente connessa attraverso un vasto albero filogenetico è una delle nozioni più romantiche uscite dalla scienza. Che meraviglia pensare all’antenato comune degli esseri umani e dei coleotteri. Questo organismo molto probabilmente era una specie di verme. Ad un certo punto questa specie ancestrale di verme si divise in due specie separate di vermi, che poi si divisero ancora e ancora, ogni divisione (o speciazione) risultante in nuovi lignaggi in evoluzione indipendente. Questi vermi non sapevano, centinaia di milioni di anni fa, che alcuni di loro avrebbero finito per evolversi in coleotteri, mentre i loro fratelli e sorelle sarebbero diventati esseri umani o giraffe.
Gli organismi si sono evoluti nel tempo da forme ancestrali in forme più derivate. I nuovi lignaggi generalmente conservano molte delle loro caratteristiche ancestrali, che vengono poi gradualmente modificate e integrate con nuovi tratti che li aiutano ad adattarsi meglio all’ambiente in cui vivono. Lo studio della filogenesi degli organismi può aiutarci a spiegare somiglianze e differenze tra piante, animali e microrganismi. L’albero della vita fornisce quindi un quadro rigoroso per guidare la ricerca in tutte le sottodiscipline biologiche, ed è quindi un modello ideale per l’organizzazione della conoscenza biologica.