Sono passati 150 anni da quando Charles Darwin propose le linee essenziali dell'evoluzione biologica. Tutti gli esseri viventi derivano da uno stesso gruppo di organismi originari vissuti quasi 4 miliardi di anni fa. La prima cosa che colpisce chi osserva la natura è però l'enorme varietà degli organismi viventi, dai batteri ai funghi, dai protozoi alle piante e agli animali più diversi. Come spiegare allora l'origine di tanta diversità? La proposta di Darwin fu semplice e geniale. Per lunghi periodi gli organismi di una data specie restano simili a se stessi, ma ogni tanto compaiono individui diversi che possono poi dare luogo ad una nuova specie, che può finire per rimpiazzare la precedente o vivere a fianco a quella. Questi nuovi individui nascono perché si è verificata un'alterazione, che oggi chiamiamo mutazione, nel loro patrimonio genetico. Queste mutazioni sono casuali ma quasi inevitabili. Molte di loro produrranno individui malati o svantaggiati rispetto ai fratelli. In qualche caso però i nuovi individui si riveleranno più adatti dei vecchi a vivere in un certo ambiente naturale.

La maggior parte delle novità biologiche vengono quindi spazzate via, ma alcune resistono e si affermano. Darwin chiamò selezione naturale quell'insieme di processi che puniscono alcuni tipi di individui e ne premiano altri . L'azione combinata delle mutazioni casuali e della selezione naturale hanno prodotto l'enorme varietà di esseri viventi oggi esistenti e portato a quelle sconvolgenti novità costituite dalla comparsa delle piante che fanno fiori, dei vertebrati, dei mammiferi e infine dell'uomo.

Darwin stesso però ammise che la sua spiegazione aveva un punto debole, che non lo faceva dormire. Come è possibile che piccole variazioni in un particolare gene diano risultati tanto rilevanti da essere notati e selezionati dall'ambiente circostante? E come si arriva, a forza di piccoli passi, alla formazioni di organi meravigliosi e quasi perfetti come l'occhio? E qui entrano in gioco la biologia e la genetica moderne con le loro scoperte. Darwin non sapeva che esistevano i geni e non poteva certamente supporre che l'alterazione di alcuni di essi portasse uno sconvolgimento complessivo del piano somatico di un organismo. Nel XX secolo sono stati scoperti nel moscerino della frutta, la famosa drosofila, alcuni geni, detti omeotici che controllano la forma del suo corpo. Se uno di questi geni muta, spontaneamente o in seguito ad un intervento di laboratorio, si può avere una mosca con due toraci, con 4 ali invece di due o con più zampe del dovuto. Non si tratta di magia, ma del fatto che questi geni controllano l'attività di molti altri e una loro alterazione equivale a quella di centinaia di geni diversi.

Si capì subito che questi geni potevano fornire la spiegazione che mancava a Darwin. Nel 1983 furono isolati e caratterizzati e l'anno dopo si scoprì che geni simili esistevano in tutti gli animali superiori, dalla sanguisuga all'uomo. In ogni organismo esistono geni molto simili a quelli del moscerino che vennero chiamati Hox. Questi geni controllano la forma complessiva del corpo in tutti gli animali superiori. Una loro alterazione può avere effetti sconvolgenti e probabilmente li ha avuti nel passato. In questi 15 anni si sono succedute un gran numero di scoperte che hanno confermato il ruolo di controllori generali di questi geni che a suo tempo chiamai geni-architetto. Sono loro infatti a fare il progetto dell'edificio del nostro corpo. Siamo ora ad un'ulteriore dimostrazione del loro potere. Un insetto normale ha solo sei zampe, che si trovano confinate nella sua regione toracica, perché il suo addome non porta zampe. Alterando un gene Hox gli si possono fare crescere anche le zampe toraciche come in un crostaceo e come nell'antenato comune di insetti e crostacei. Può bastare una mutazione in un singolo gene quindi a far comparire un'intera nuova categoria di animali.