Darwin Fantasy – Elfi e Nani

pubblicato in: Scienza & Giochi, Spade & Magie | 1

Mentre continuo a lavorare sui prossimi articoli di fisica e magia (che arriveranno presto, non temete), vediamo di investigare una differente tematica scientifica legate ai media e giochi fantasy.
In quasi tutte le saghe fantastiche vediamo che le varie creature umanoidi, come elfi e nani (e spesso anche gli umani stesso), nascono da eventi magici o divini.
Ma se, invece, applicassimo la teoria dell’evoluzione a tali creature?
Oggi cominciamo ad investigare l’evoluzione biologica delle “razze” fantasy con l’aiuto di Sara Mariangioloni, una mia vecchia conoscenza esperta di Biologia.
Questo articolo è parte di una collaborazione con Grappa e Spada, canale di fantasy e scherma storica del buon Simone Normani, anch’egli fisico, nel quale trovate a questo indirizzo un’analisi scientifica sull’evoluzione dei giganti!

(L’immagine quì sotto è di Sabrina Normani – ScissorRunner)

Razze vs Specie

Le mitologie di tutto il mondo sono ricche di creature fantastiche: alcune sono mostruose, abominevoli o semplicemente istintive e animalesche, mentre altre sono molto simili all’uomo nel pensiero e nell’anatomia.
Queste creature antropomorfe, specialmente quelle della mitologia norrena, sono successivamente entrate a gamba tesa nei racconti fantastici dell’ultimo secolo e sono venute alla ribalta grazie soprattutto all’opera di Tolkien.
Nel Signore degli Anelli, così come negli altri testi dedicati al mondo di Arda, vengono introdotte tutte quelle popolazioni come gli Elfi, i Nani, gli Hobbit e le creature Orchesche in quella incarnazione che andrà a costituire in brevissimo tempo il “classico” del genere fantasy.

In molti casi queste creature vengono definite, soprattutto in ambito ludico, come “Razze”: questo produce tuttavia due problemi.
Il primo è di tipo sociale e culturale: il concetto di “razza” applicato agli esseri umani è ancora eccessivamente diffuso.
Inoltre, una razza non è un concetto biologico, bensì proprio della zootecnia, la disciplina che si occupa dello studio degli animali addomesticati.

Si definisce razza un insieme di individui della stessa Specie che è stato selezionato per avere determinate caratteristiche e fatto specificatamente accoppiare per ottenere prole con quelle proprietà.

Tuttavia non solo Elfi e Mezz’uomini, Umani e orchi hanno dimensioni e colorazioni differenti, ma anche caratteristiche molto più profonde, come differenti doti magiche, fisiche, sensoriali e capacità specificatamente ritagliate su determinati habitat naturali.
Tali caratteristiche variano talmente tanto da non giustificare l’appartenenza alla stessa specie. La nostra analisi partirà dunque dall’assunto che tutte queste creature non siano differenti Razze di una specie, bensì vere e proprie specie diverse: una specie, infatti, è una popolazione definibile grazie a uno specifico corredo genetico, caratteristiche ben determinate, una locazione temporale e spaziale, i cui individui sono in grado “di generare prole illimitatamente fertile”.

Mutazione e Selezione

In molti casi, in natura, è possibile fare risalire l’origine di specie che mostrano forti similitudini ad un antenato comune: per esempio il Leptocyon, vissuto tra l’Oligocene medio e il Miocene superiore (tra 28 e 10 milioni di anni fa), è considerato l’antenato comune di tutti gli odierni Canini, come lo sciacallo, il lupo, la volpe e ovviamente il cane.

File:Kimberly Mural - Roger Witter - Leptocyon.jpg
Ricostruzione di un Leptocyon su wikipedia

Spiegare come, da una sola specie, si sia ottenuta questa varietà di forme e dimensioni è compito delle teorie evolutive, delle quali la più assodata oggigiorno è quella della mutazione e selezione.

Le mutazioni sono modifiche al DNA che avvengono in maniera casuale: abbiamo già parlato di mutazioni in questo precedente articolo, e sappiamo che esse possono portare lentamente a nuovi tratti genetici. Ogni mutazione varia solo lievemente il soggetto rispetto alla media della propria specie, ma la sovrapposizione di mutazioni nel corso dei milioni di anni può portare a cambiamenti importanti.

Tali cambiamenti, però, sarebbero probabilmente persi, mediati e confusi in quella che è la normale variabilità di una specie se non fosse per l’altro passaggio fondamentale di questo processo, la selezione.

Le variazioni nell’ambiente naturale infatti, che siano dovute a cambiamenti climatici, migrazioni o spostamenti, portano a favorire specifici tratti genetici rispetto ad altri: coloro che hanno sviluppato, per caso, il tratto giusto riusciranno a sopravvivere meglio nel nuovo ambiente e a riprodursi di più, andando col tempo a soppiantare esemplari con tratti diversi.

Un esempio è il colore di alcuni animali: mutato per caso, esso può contribuire a rendere l’animale più difficile da vedere in determinati ambienti, rendendo più probabile la sua sopravvivenza alla caccia dei predatori e facendo si che, nel corso del tempo, sopravviva più di altre variazioni e abbia modo di prolificare, soppiantando i suoi “cugini”.
Ma come è possibile che più specie, avendo antenati comuni, siano differenti pur coesistendo a livello geografico?

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Raganella grigia orientale (Hyla Versicolor) e la Raganella americana(Hyla cinerea)

Un esempio di come due specie possano essersi sviluppate fianco a fianco sono due rane del nord america, la Raganella grigia orientale (Hyla Versicolor) e la Raganella americana(Hyla cinerea).

Sebbene questa viva mediamente più a sud della prima, le zone in cui abitano si sovrappongono.
Si tratta di specie fisicamente differenti, nelle forme e nelle colorazioni, separate pur vivendo fianco a fianco: questo perché l’evoluzione le ha portate a ottimizzare le loro caratteristiche per due habitat differenti, uno più acquatico per la Raganella grigia orientale e uno più erboso per la Raganella americana.
Allo stesso modo, Elfi e Nani potrebbero essersi evoluti da un unico antenato pur essendo… molto diversi!

Lontani Cugini

Legolas e Gimli dalla nota saga cinematografica

Come potrebbe essere dunque avvenuta l’evoluzione delle specie fantasy?
Possiamo immaginare la presenza di un antenato comune, magari simile a uno dei predecessori dell’uomo moderno (o, perché no, proprio uno di essi!) dal quale si siano delineate le varie specie.

In termini di categorie, le specie con similitudini vengono spesso inserite all’interno di quello che è chiamato Genere (da non confondere col genere sessuale): l’uomo moderno (Homo Sapiens Sapiens) è ad esempio l’unica (e ultima) specie sopravvissuta del genere Homo.
Tutte le specie umanoidi potrebbero ricadere in questo genere: un antenato comune, come ad esempio l’Homo Abilis, potrebbe aver dato vita, sotto differenti premesse geografiche, ecologiche e, perché no, magiche a tutta una serie di differenti specie, alcune delle quali potrebbero essere sopravvissute a fianco dell’Homo Sapiens Sapiens.
Sarebbe stato inoltre possibile osservare fenomeni di ibridazione, cioè dell’incrocio tra diverse specie dello stesso Genere: questi ibridi sono per lo più sterili.
E’ quello che accade, ad esempio, nell’ibridazione tra cavallo e asino che può portare alla nascita, in base alla specie del genitore maschio e di quello femmina, di un Mulo o di un Bardotto, entrambi sterili.
Questo processo avrebbe potuto portare alla creazione di Mezz’elfi, Mezz’orchi e simili, e potrebbe sviluppare in molte culture una forma di razzismo nei confronti di queste creature considerate forse “inferiori” a causa non solo della loro “impurezza” ma anche della loro incapacità di procreare.

Ma esistono ancor più rari casi di Speciazione per Ibridazione: la creazione, cioè, di nuove specie perfettamente feconde a partire dall’incrocio di due esemplari di specie differenti. E’ il caso, unico noto tra i mammiferi, della Stenella climene, un delfino nato dall’incrocio di altre due specie, la Stenella Striata e la Stenella dal lungo rostro.

Ora che sappiamo tutto quello che ci serve per proseguire, tuffiamoci nell’analisi di un paio di specie…

Elfo (Homo Silvae)

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Un Veela di Mortal Online

Partiamo dalla più graziosa delle specie del genere Homo: gli Elfi, abili nella magia, intelligenti, ma soprattutto agili e dai sensi estremamente sviluppati.

L’attuale teoria sull’evoluzione umana prevede che l’acquisizione della postura eretta, avvenuta per mutazione (e dunque in maniera casuale), si sia dimostrata un fattore vincente nelle migrazioni che hanno portato gli ominidi fuori dalle foreste, loro ambiente d’origine come scimmie, fino alle pianure, dove la posizione eretta è ottimale per l’avvistamento di prede e pericoli.

Tuttavia la posizione eretta non è di per se uno svantaggio nella foresta, e anzi può aiutare, a parità di dimensioni, a raggiungere con più facilità i rami degli alberi.

Gli elfi potrebbero dunque essersi evoluti al pari degli altri ominidi, appoggiandosi alla varietà delle sostanze disponibili nelle foreste, soprattutto di origine vegetale e animale, per sviluppare un primo artigianato.
Vivendo in profonda armonia e simbiosi con le foreste, il loro numero potrebbe essere ridotto, volontariamente o, anche in questo caso, per selezione, al fine di mantenere un equilibrio a livello di ecosistema.

Le doti fisiche di un elfo possono essere associabili a quelle di altri animali esistenti: un cacciatore della foresta, pur essendo un ominide, avrebbe potuto infatti sviluppare tratti simili a questi.

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Dal sito WWF svizzera


Un animale affine infatti all’elfo per capacità sensoriali e motori potrebbe essere la lince: questo felino , capace di effettuare balzi imponenti e muoversi agilmente sui rami, è in grado di mimetizzarsi nel sottobosco grazie al suo manto che non è affatto verde, bensì di colori grigi, marroni e dorati, perfettamente in linea con il colore della peluria associata agli elfi in molte opere fantasy.

Le linci sono inoltre note per la loro vista (molto buona, anche se non così eccezionale come vorrebbero alcuni detti): la loro capacità di vedere in condizioni di scarsa illuminazione, associata a tutti i felini ma anche agli elfi, deriva dal Tapetum Lucidum, una membrana riflettente presente dietro la retina del felino e in grado di giustificare, ad esempio, gli occhi brillanti dei Witcher dell’omonima saga, come abbiamo già visto nell’apposito articolo.

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Gli occhi di un Witcher, dal primo titolo della trilogia videoludica

Un elfo potrebbe avere una simile capacità di visione notturna, dovuta a una membrana come il Tapetum Lucidum o più semplicemente a un’elevata quantità di Bastoncelli, uno dei due recettori della retina assieme con i Coni.
Mentre i coni sono utilizzati per la percezione del colore, i bastoncelli garantiscono la visione in condizioni di scarsa illuminazione, seppur in bianco e nero: questo potrebbe comunque essere associato alla classica visione crepuscolare degli elfi di Dungeons & Dragons.

Allo stesso modo, il padiglione auricolare particolarmente sviluppato degli elfi potrebbe essere in grado di fornire loro un udito eccezionale come quello della lince, utilissimo in un ambiente come il bosco nel quale la vegetazione può interrompere facilmente il contatto visivo con prede e predatori.

Attacco a sorpresa!

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Nano (Homo Speloncae)

da Neanderthal Apocalypse

Cosa dire, invece, dei Nani, stoici e barbuti abitanti delle montagne e delle spelonche?
Il loro aspetto ricorda quello che i moderni studi associano all’uomo di neanderthal: robusto, forte, dalla testa grande con possibile peluria rossiccia, la mascella squadrata, il mento sporgente e un naso largo e schiacciato.
La tradizione del fantasy ci dice che siano bassi e robusti: questi tratti sono perfettamente in linea con quelli di popolazioni animali avvezze ai climi freddi in base a ciò che ci comunica la Regola di Allen.

Questa regola empirica (ottenuta cioè dall’osservazione) ci dice che gli animali a sangue caldo, come i mammiferi, provenienti dai climi più freddi tendono ad avere gli arti e le appendici più corte e tozze e, in generale, un ridotto rapporto Superficie/Volume.
Si tratta del rapporto ottenuto dividendo la superficie corporea di un essere vivente (l’area totale della sua “pelle”, se parlassimo di una persona) per il volume che occupa: è un parametro importante in natura, perché serve a definire, ad esempio, i rapporti tra il peso di una creatura e le strutture portanti in grado di reggerlo, o ancora, negli animali che respirano dalla pelle (come gli insetti), la quantità di ossigeno a disposizione in rapporto con la quantità di massa da ossigenare.
Rapporti ampi corrispondono a creature più “decentrate”, con ampie superfici corporee: ad esempio le grandi orecchie dell’elefante, che aumentano drasticamente la superficie corpore.
Questo perché l’elefante è un animale a sangue caldo che, vivendo in climi caldi, ha bisogno di dissipare il suo calore per mantenere costante la temperatura corporea.
A piccoli rapporti corrispondono invece masse più “concentrate”, adatte ai climi freddi nei quali lo scambio di calore con l’ambiente deve essere mantenuto minimo: un nano, insomma, a parità di volume occupato avrà un’inferiore superficie rispetto a un umano, e questo è perfettamente coerente col le loro forme “compatte”.
Potete trovare ulteriori informazioni sul rapporto massa e volume nell’articolo di Grappa e Spada sull’evoluzione dei giganti!

Rapporto area/volume di due solidi: hanno lo stesso volume, ma aree differenti. Da wikipedia.

Tuttavia, sia per i neanderthal che per i Nani permane il dubbio sul naso largo: le popolazione dei climi rigidi, come gli inuit, tendono ad avere il naso piccolo in perfetta sintonia con la regola di Allen.
La spiegazione (almeno per i nani!) potrebbe trovarsi in un adattamento alla vita in alta montagna: esistono infatti alcune etnie, come quelle originarie del Tibet, delle Ande e degli altopiani Etiopi, i cui tratti genetici sono stati selezionati da un ambiente, quello delle grandi altitudini, particolarmente povero di ossigeno.
In assenza di questi tratti, superare i 2500 metri circa di altitudine, con pressioni ridotte del 25% circa rispetto al livello del mare, la carenza di ossigeno può portare a stanchezza, vertigini, nausea e, nei casi più gravi, al decesso: le popolazioni d’alta montagna, adattate a tale clima, mostrano invece di essere riuscite a sopravvivere a tali condizioni sviluppando diversi tratti in base alla zona di analisi, come un respiro più rapido o più profondo, maggior afflusso di sangue al cervello, una differente forma nell’emoglobina o un maggiore carico di ossigeno in essa.
Tra questi tratti si può osservare, in vari abitanti del Tibet, una forma del naso più larga che potrebbe essere collegata a un maggiore afflusso di aria necessario in alta quota.

Monaci tibetani, da Wikipedia

Un altro luogo carente di ossigeno e notoriamente abitato dai nani sono le caverne: le creature del sottosuolo, raramente mammiferi, tendono ad acquisire tutta una serie di tratti necessari per la vita in assenza di luce.
Tra di essi vi è spesso la perdita del senso della vista, inutile in profondità e sostituito spesso con un’ampliata percezione uditiva e tattile.

Ma i nani, abitanti sia della superficie che delle profondità, sono in alcuni media benedetti con la capacità di vedere al buio, la cosìddetta “scurovisione”, a volte sostituita con la visione a infrarossi (“infravisione”).
Gli infrarossi sono una forma di “luce” (radiazione elettromagnetica, per essere più precisi) invisibile agli occhi umani, poiché la sua frequenza è inferiore a quella del colore rosso (da cui il nome): si tratta di radiazioni assolutamente innocue, emesse perfino dal nostro corpo.
Alcuni di questi raggi, la cosiddetta “radiazione termica”, derivano dalle molecole che, vibrando a causa della temperatura, emettono tale radiazione: è possibile, grazie a questi raggi, misurare la temperatura degli oggetti e, con appositi visori (i noti visori notturni), osservare gli oggetti anche in assenza di ulteriore illuminazione.

Snake Infrared Vision. Credit: Dr Subhash Ranjan
Credit: Dr Subhash Ranjan

Esistono alcuni serpenti, come i Crotalini (sottofamiglia delle Vipere alla quale appartiene, ad esempio, il serpente a sonagli) che riescono, grazie a degli organi sul muso detti “fosse”, a percepire intensità e direzione dei raggi infrarossi: sono così, di fatto, in grado di percepire prede e predatori a vari metri di distanza nel buio più assoluto.
I nani potrebbero aver sviluppato una simile capacità, utilizzando alcune zone della pelle (o degli occhi!) come recettori di raggi infrarossi per percepire l’ambiente circostante in assenza di luce ed essere in grado di muoversi e combattere perfino nelle caverne più buie.

Ma per quanto riguarda le altre razze? Da dove vengono le dimensioni e le forme dei mezzuomini? E il colorito e la furia degli orchi?
Presto lo saprete, ma nel mentre andate a leggere l’articolo di Grappa e Spada sull’analisi scientifica dei peggiori nemici dei nani… i giganti!

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