Le leggi dell’evoluzione sembrano, a prima vista, inconciliabili con quelle della fisica elementare. Infatti appare difficile spiegare come sia stato possibile che oggetti semplici come gli atomi si siano organizzati in oggetti complessi che sanno autoriprodursi, come le cellule. Il problema non risiede solamente nell’individuare la scintilla che ha dato origine alla vita, ma anche ad esempio  nella difficoltà di conciliare le leggi della termodinamica, che prevedono l’inarrestabile declino verso stati fisici meno ordinati, con quelle della biologia, dove invece gli esseri viventi sono capaci di mantenere la loro organizzazione interna. La conciliazione tra le leggi della termodinamica e quelle della biologia fu proprio uno degli obiettivi degli studi del Premio Nobel per la Chimica Ilya Prigogine. La Constructor Theory, o teoria delle possibilità, potrebbe offrire una chiave per rispondere a queste domande.

Come spiega Chiara Marletto, la ricercatrice italiana che a Oxford è impegnata assieme a David Deutsch in questa sfida, “da un punto di vista fisico, l’autoriproduzione di una cellula (con la replicazione, per copia, del Dna) è un processo estremamente raro per la sua accuratezza: talmente raro che alcuni fisici, come il Premio Nobel Eugene Wigner, ipotizzarono l’esistenza di leggi ad hoc per spiegarlo”.

Leggi di questo tipo introducono nella scienza l’ipotesi di un disegno finalistico, una direzione verso la quale l’evoluzione sarebbe orientata.

“Con la nostra teoria della possibilità, – spiega Marletto – possiamo argomentare la ragione per cui processi accurati di replicazione e autoriproduzione sono possibili anche se le leggi fisiche hanno solo interazioni di base e non contengono un disegno ad hoc”.

Il punto focale del ragionamento risiede nel concetto di constructor: oggetti fisici che sanno causare trasformazioni mantenendo intatta alla fine del processo questa loro capacità, come ad esempio i catalizzatori di una reazione chimica. “Anche le cellule possono essere considerate dei constructor che si riproducono utilizzando delle ricette -istruzioni- che devono essere seguite passo per passo. Tali ricette, ed è questo il punto, sono compatibili con le leggi della fisica elementare – non richiedono nulla di nuovo – in quanto sono scompobili in passi elementari, che trattano ad esempio lo spostamento di cariche, atomi e altri oggetti semplici”.

Le ricette vengono utilizzate sia nella fase di autoreplicazione del Dna sia in quella della costruzione vera e propria della nuova cellula.

Continua Marletto: “Poiché nessun constructor dura per sempre, è necessario che la ricetta venga copiata istruzione per istruzione. Inoltre, i constructor possono commettere errori” occasionalmente si modificano. E’ in questa fase che si rende necessaria una correzione degli errori e si introduce quell’elemento di variazione nel quale si innesca l’evoluzione.

Prosegue infatti la ricercatrice italiana: “La selezione naturale può cominciare ad operare anche se la fedeltà della riproduzione non è elevata: è sufficiente avere degli oggetti semplici che si replicano in maniera grezza, così come avviene per le stringhe di Rna”, quasi sul modello dei cristalli.

“Non c’è quindi la richiesta iniziale di avere fin dall’inizio una replicazione accurata, perché è possibile che prima o poi compaiano delle ricette con più conoscenza, tramite evoluzione per selezione naturale”: ricette quindi più efficaci o, come diremmo noi, che si riferiscono ad esseri più evoluti.

“Ogni ricetta è una forma di conoscenza, che nella teoria delle possibilità è descritta precisamente come informazione che agisce come constructor. La teoria di Darwin è la spiegazione di come questa ricetta sia potuta emergere a partire da oggetti elementari e la teoria della possibilità, esprimendo la logica di questa selezione naturale, rivela come i passi elementari della evoluzione siano compatibili con le leggi naturali della fisica, che sono semplici”.

Chiara Marletto sottolinea come in tutta questa spiegazione non abbia mai inserito il concetto di probabilità. L’idea è infatti quella che “se una trasformazione è possibile,  ossia permessa dalle leggi della fisica, può allora essere costruito l’adeguato constructor, data una conoscenza sufficiente”.

In altre parole, l’evoluzione darwiniana o l’origine della vita non richiedono leggi ad hoc, ma sono sufficienti quelle della ordinaria fisica, potenziate però da quello sguardo più ampio che la teoria delle possibilità offre.

La conclusione è netta: “Con la constructor theory si può esprimere in modo rigoroso per la prima volta come i processi biologici alla base della teoria di Darwin siano compatibili con leggi della fisica semplici, come quelle del nostro Universo.”