Un meccanismo evolutivo: l’ipotesi di Cesare Emiliani
Nel lontano 1982 è apparso nel Journal of Theoretical Biology un articolo intitolato “Extinctive Evolution”. L’autore era Cesare Emiliani, un prominente geologo di origine italiana che lavorava all’Università di Miami dopo essersi laureato a Bologna e un PhD all’Università di Chicago con il premio Nobel Harold Urey. Emiliani (1922-1995) era già famoso per aver scoperto l’alternanza di periodi glaciali e interglaciali negli ultimi due milioni di anni della storia della Terra. Queste scoperte si basavano su studi degli isotopi dell’ossigeno nei gusci calcarei microscopici di organismi planctonici che si ritrovavano nei sedimenti oceanici. Tra questi organismi vi erano i Foraminiferi, tra cui si contavano circa 40 specie, e i Coccoliti con circa 50 specie.
Nel suo articolo, Emiliani definiva un meccanismo di evoluzione biologica che può operare in parallelo al classico schema darwiniano. Lui stesso insieme ad altri aveva trovato che nell’evoluzione temporale di organismi marini, come i Foraminiferi e i Coccoliti, si poteva osservare la rapida scomparsa di una specie, senza che le altre specie nello stesso habitat fossero affette. Queste estinzioni “mirate” sono ben diverse dalle “estinzioni di massa”, dove molte specie di un dato habitat sono modificate o eliminate a causa di eventi esterni.
I virus come strumento di estinzione mirata
Una decina di anni più tardi, Emiliani ha ripreso lo stesso tema con un lavoro del 1993 intitolato “Extinction and Viruses” (Biosystems). In questo nuovo lavoro Emiliani riprende l’ipotesi proposta da lui dieci anni prima, secondo cui le estinzioni “mirate” sono causate da attacchi di virus. Si era scoperto che l’acqua marina può contenere popolazioni abbondanti di virus (106-109 particelle virali per mm3 di acqua marina). In parallelo si era trovato che anche Foraminiferi e Coccoliti possono essere molto abbondanti nei 200 metri superficiali dell’oceano.
Attacchi virali “mirati” per aver successo richiedono abbondanza e alta densità degli individui della specie vittima degli attacchi. Nel suo lavoro del 1993 Emiliani notò come la specie più abbondante di Coccoliti nei mari odierni fosse Emiliania huxleyi, la cui densità nei 200 metri superiori degli oceani era in media di circa 1000 individui per litro, quindi si può stimare vi siano in totale 7 x 1022 cellule di questa specie. Emiliani poi ci sorprende estrapolando a Homo sapiens: quando scriveva vivevano circa 5 miliardi di uomini e donne, ciascuno con 1013 cellule, per un totale di circa 5 x 1022 cellule di umani sulla Terra. Il numero totale di cellule è quindi simile nelle due specie, che hanno in comune l’essere abbondanti, ampiamente distribuite e ben mischiate. Le due specie, Emiliania huxleyi e Homo sapiens, si sono originate circa allo stesso tempo, 300 000 anni fa.
Più di 40 anni fa Emiliani prediceva, con la sua ipotesi della “Extinctive Evolution”, che, quando un genoma diviene così abbondante, ampiamente distribuito e ben mischiato, pandemie di virus diventano molto probabili. Emiliani citava da una parte un attacco virale documentato in quegli anni contro Emiliania huxleyi, e dall’altra quello manifestatosi sempre in quegli anni contro Homo sapiens, cioè l’epidemia di AIDS. Avrebbe oggi certo incluso la nostra pandemia da Coronavirus. Chissà quali pandemie sono in progresso tra i Foraminiferi o i Coccoliti…
