SCIENZ:A/KINCAID informazioni biologiche. Quelle riduzioni potrebbero naturalmente funzionare benissimo, al contrario dell'ipotesi del segnale. La sezione III, però, si occuperà di mostrare che questa prospettiva è improbabile. Mi sembra perciò che i problemi per la riduzione dell'ipotesi del segnale restino. È una constatazione empirica, ma una constatazione empirica che sembra dotata di buon senso evoluzionistico. Dato che la selezione naturale può spesso essere cieca ai meccanismi sottostanti e permettere la compresenza di strutture diverse nella misura in cui esse producono lo stesso effetto, ci aspetteremmo che funzioni simili siano causate da vari meccanismi biochimici e che le diverse specie abbiano in comune le somiglianze funzionali, i tipi di cellule, di organelli ecc., non i dettagli biochimici (cfr. Rosenberg 1989). Ma tale diversità biochimica che sottosta alla diversità biologica è l'ostacolo fondamentale alla riduzione. li L'ipotesi del segnale offre un chiaro esempio degli ostacoli alla riduzione. Nondimeno, i problemi che illustra non sono unici - essi pervadono la biologia molecolare. In questa sezione sosterrò questa affermazione descrivendo alcuni risultati della biologia molecolare: lavori sulla comunicazione cellulare, il sistema immunologico, lo sviluppo embrionale e la struttura cellulare. Ogni area esemplifica gli ostacoli alla riduzione trovati nell'ipotesi del segnale. Comunicazione cellulare. (Vedi Synder 1985;Berridge 1985; Alberts et al. 1983, cap. 13.) Le cellule ricevono informazioni dall'ambiente esterno in cui si trovano e rispondono in maniera appropriata. La biologia molecolare ha fatto importanti passi avanti nellacomprensione di come lecellule ricevono ed elaborano le informazioni. Molto in generale, i segnali esterni giungono alla membrana plasmatica, dove vengono riconosciuti da proteine recettori che si trovano sulla superficie della cellula. L'informazione significativa è quindi comunicata, di solito attraverso proteine mediatori, a un secondo messaggero che svolge la funzione di portare il segnale dalla superficie della cellula alla sua destinazione all'interno della cellula. È evidente che questa descrizione riguarda le funzioni dei componenti molecolari a livello cellulare o di organelli. I segnali sono molecole che passano informazioni alla cellula. Le proteine ricettori catturano tali segnali e passano l'informazione dai ricettori stessi a un secondo messaggero attraverso la membrana cellulare. Il secondo messaggero tràsferisce il segnale ali' apposito organello ecc. In ogni caso questa spiegazione presuppone delle verità biologiche. Il risultato è che qualsiasi teoria biochimica che le impieghi non è sufficiente per una riduzione. L'eliminazione di queste spiegazioni, che sono almeno in parte di livello più superficiale, sembra improbabile poiché non si intravvede nessuna definizione biochimica esauriente: ogni predicato funzionale ha realizzazioni multiple. I segnali possono essere piccoli peptidi, proteine, glicoproteine, aminoacidi, steroidi o acidi grassi derivati (e nel caso dei neurosegnali, ne sono finora stati identificati almeno cinquanta). Inoltre non tutti gli elementi chimici raggruppabili in queste categorie svolgono la funzione di 74 segnale e quelli che lo fanno portano informazioni diverse a seconda del contesto cellulare (per cui ogni tentativo di definire un segnale particolare deve affrontare anche il problema della sensibilità al contesto). Le proteine ricettori devono essere specifiche per il segnale e quindi sembra probabile che abbiano innumerevoli realizzazioni. Non tutti i ricettori sono proteine, datoche anche i glicolipidi sembra che svolgano le stesse funzioni. Infine, proteine molto diverse tra loro funzionano come proteine di trasporto a seconda del tipo di cellula ecc. Sistema immunologico. (Vedi Alberts et al. 1983; Tonegawa 1985.) Il cuore e l'anima del sistema immunologico è l'anticorpo che si lega all'antigene - un corpo estraneo, per esempio un batterio - e ne facilita così l'eliminazione. Gli anticorpi sono proteine ricettori attaccate alla superficie dei linfociti; essi legano l'antigene al linfocito, stimolando la produzione di nuovi linfociti e funzionando anche come marcatori per i macrofagi. Gli "anticorpi" sono naturalmente definiti in termini di funzioni e di entità biologiche (il che probabilmente si riscontra a molti livelli biologici, per esempio di cellula, di organo e di organismo). Di conseguenza, ogni spiegazione biochimica che impieghi questo termine non è sufficiente per la riduzione. Si può eliminare questo ostacolo alla riduzione definendo l'anticorpo biochimicamente? Sembra improbabile. Gli anticorpi hanno potenzialmente milioni di strutture chimiche diverse. Il problema delle realizzazioni multiple è davvero molto reale. Le diverse strutture chimiche che funzionano come anticorpi sono tutte, almeno nei vertebrati superiori, modificazioni di poche forme fondamentali. Forse questo parziale isomorfismo è sufficiente per definire l'anticorpo? No. La struttura fisica generale comune a tutti gli anticorpi - una forma vagamente a Y - non è sufficiente per definire l'anticorpo, anche se possiamo raggruppare gli anticorpi a seconda della loro struttura fisica generale. Non è infatti questa struttura fisica ciò che rende una proteina un anticorpo. Piuttosto, la proteina ha una certa regione o sequenza di aminoacidi che le permette di riconoscere uno specifico antigene. Ciascuna di queste regioni ha una struttura fisica unica. Ci sono tante strutture fisiche diverse quanti sono i tipi di anticorpi (cioè milioni). Quindi il problema delle realizzazioni multiple resta. Inoltre, anche se riuscissimo in qualche modo a definire fisicamente tutte le strutture che legano gli antigeni, non saremmo ancora al sicuro. Il fatto di legarsi a un antigene, di per sé, non costituisce un anticorpo. Gli anticorpi devono non solo legarsi, ma anche provocare una risposta immunitaria -ci sono sostanze che si legano senza alcun effetto. La conclusione è inevitabile: gli "anticorpi" devono essere definiti non fisicamente, ma attraverso la loro funzione biologica. Struttura cellulare. (Vedi Aiberts et al. 1983, cap. 10;Weber e Osborn 1985.) La conformazione della cellula è determinata in gran parte dal citoscheletro, che apparentemente svolge anche funzioni non-strutturali. Il citoscheletro è formato da tre parti: filamenti di actina, microtubuli e filamenti intermedi. Ancora una volta, questa descrizione minimale solleva il problema dei termini funzionali e delle realizzazioni multiple. I filamenti di actina, per
RkJQdWJsaXNoZXIy MTExMDY2NQ==