La selezione darwiniana è un attributo globale della materia? No. La selezione e l'evoluzione emergono solo in sistemi che possiedono un insieme specifico di proprietà molecolari, e questa diapositiva specifica le tre che sono necessarie: metabolismo, autoriproduzione, e mutabilità. La domanda di fondo dell'unità è rigorosa: «Qual è la base molecolare della selezione e dell'evoluzione? Ovviamente, un tale comportamento non è un attributo globale di una qualsiasi forma arbitraria di materia, ma è piuttosto la conseguenza di proprietà peculiari che devono essere specificate.»
Concetti Fondamentali
- Metabolismo: fornisce l'energia e il flusso di materia richiesti per la replicazione e mantiene il sistema lontano dall'equilibrio termodinamico. Un replicatore che dissipa energia solo verso l'equilibrio non può sostenere una linea di discendenza.
- Autoriproduzione: consente la propagazione dell'informazione molecolare e assicura la continuità della linea di discendenza, così che un'organizzazione molecolare possa sopravvivere alla singola molecola che la incarna.
- Mutabilità: genera variazione ereditabile. Senza varianti che differiscono per velocità o fedeltà di replicazione, la selezione non ha alcun substrato su cui agire.
Perché Proprio Queste Proprietà, e Non Altre
I tre prerequisiti non sono una comoda lista di controllo; ciascuno copre un requisito logicamente distinto. Il metabolismo risponde alla domanda su da dove provengano l'energia libera e i mattoni costitutivi. L'autoriproduzione risponde alla domanda su come l'informazione persista attraverso le generazioni. La mutabilità risponde alla domanda su da dove provengano le differenze tra cui la selezione opera la scelta. Una popolazione che manchi di uno qualsiasi di questi non può esibire riproduzione differenziale: nessuna spinta, nessuna memoria o nessuna varietà.
Necessari, Non Sufficienti
È importante leggere l'affermazione con precisione. I prerequisiti sono necessarie: rimuovine uno e il comportamento darwiniano scompare. Essi sono non sufficienti: un sistema che soddisfa tutti e tre può comunque non riuscire a produrre un'entità evolutiva stabile e integrata. È l'organizzazione di ordine superiore — per esempio gli accoppiamenti catalitici ciclici studiati più avanti in questa lezione — a occuparsi dell'integrazione, della coesistenza e della stabilità a lungo termine. Ecco perché i tre prerequisiti sono una condizione di partenza, non una teoria completa dell'evoluzione.
