DAL SEMPLICE AL COMPLESSO

1. 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)

2. 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)

3. 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

4. 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)

5. 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)

6. 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

7. 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)

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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!!)

12. 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?)

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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?