Di recente ho ricevuto una lettera da un antropologo che commentava un nuovo articolo negli Atti della Royal Society. Il tema del rapporto era Bigfoot, o meglio, un'analisi genetica di diversi capelli, che, secondo persone in tempi diversi, appartengono a un primate gigante, peloso e non identificato.
Un team internazionale di scienziati, guidato dal genetista dell'Università di Oxford Bryan Sykes, non ha trovato prove che il DNA di questi capelli appartenga a un misterioso primate. La maggior parte di questi peli apparteneva a mammiferi completamente non misteriosi come istrici, procioni e mucche.
L'autore della lettera ha espresso la sua opinione su questo argomento con molta parsimonia ed espressività: "Bene, certo".
Il nuovo rapporto non passerà alla storia come uno dei più grandi studi scientifici di tutti i tempi e di tutti i popoli. Non cambierà le nostre idee sul mondo naturale o su noi stessi. Ma mostra l'illogicità e la paradossalità con cui opera la scienza moderna.
Le persone spesso pensano che il compito degli scienziati sia quello di dimostrare la verità delle ipotesi, sull'esistenza degli elettroni, per esempio, o sulla capacità dei farmaci di curare il cancro. Tuttavia, gli scienziati molto spesso fanno esattamente l'opposto: confutano le ipotesi.
Ci sono voluti molti decenni per sviluppare questa tecnica, ma un giorno all'inizio degli anni '20 occupa un posto speciale nella storia. In una stazione agricola sperimentale in Inghilterra, tre scienziati hanno deciso di fare una pausa e bere il tè. Uno statistico di nome Ronald Fisher ne versò una tazza e la offrì alla sua collega Muriel Bristol.
Lei ha rifiutato. Le piaceva il sapore del tè nella tazza in cui il latte era stato versato per la prima volta.
"Sciocchezze", disse Fischer. "Ovviamente non c'è differenza qui."
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Ma Bristol ha insistito, sostenendo di sentire la differenza.
Un terzo scienziato della compagnia di nome William Roach ha proposto un esperimento. (In realtà, qui ci fu un momento di flirt scientifico, poiché Roach e Bristol si sposarono nel 1923.) Ma come verificare l'affermazione di Bristol? La cosa più semplice che Fisher e Roach potevano fare era versarsi una tazza di tè senza che lei lo vedesse, darle un assaggio e offrirsi di indovinare in quale ordine era stato versato.
Ma se Bristol avesse dato la risposta giusta, non sarebbe considerata una prova che avesse poteri soprannaturali sul tè. Dato che le probabilità di una risposta corretta erano del 50%, avrebbe potuto benissimo averla data per caso.
Pochi anni dopo, nel 1935, Fisher scrisse The Design of Experiments, dove spiegò come si potesse testare una simile affermazione. Invece di provare a dimostrare che Bristol è in grado di distinguere due tazze di tè, si dovrebbe provare a confutare l'ipotesi che lei faccia la sua scelta a caso. "Possiamo parlare di una tale ipotesi come di un 'ipotesi nulla" - ha scritto Fisher. - Un'ipotesi nulla non può essere provata o confermata, ma può essere confutata da esperimenti. Possiamo dire che ogni esperimento esiste solo per dare fatti una possibilità per confutare l'ipotesi nulla ".
Fischer ha delineato un modo per smentire l'ipotesi nulla che la scelta di Bristol sia casuale. È necessario preparare otto tazze, prima versare il latte nelle prime quattro e il tè prima nelle seconde quattro. Quindi mescola le tazze e invita Bristol ad assaggiare il tè di ognuna a turno. Di conseguenza, deve dividere le tazze in due gruppi: il primo, dove è stato versato per la prima volta il latte, e il secondo, dove è stato versato il latte dopo il tè.
Si dice che Bristol abbia superato brillantemente l'esame, avendo identificato correttamente tutte e otto le tazze. Grazie al design dell'esperimento di Fischer, le possibilità di dividere correttamente le otto tazze in due gruppi erano scarse. Aveva 70 modi diversi di dividere le otto tazze in due gruppi di quattro; e questo significa che Bristol potrebbe determinare le tazze correttamente per caso solo in un caso su 70 tentativi.
Il test di Fisher non ha potuto eliminare completamente la possibilità che Bristol agisse in base a congetture. Stava semplicemente dimostrando che le possibilità che lei indovinasse per caso erano insignificanti. Fischer avrebbe potuto ridurre ulteriormente quelle possibilità suggerendo a Bristol di assaggiare più tazze di tè, ma non ha potuto ridurre a zero la possibilità che lei indovini.
Poiché la prova assoluta non era possibile, Fischer preferì la praticità nei suoi esperimenti. Nel laboratorio in cui ha lavorato con Bristol, Fischer era responsabile dell'analisi di decenni di dati per determinare se le informazioni potessero fornire un'indicazione di dettagli come la composizione ottimale del fertilizzante per le colture.
Gli scienziati potrebbero utilizzare questi dati per progettare esperimenti sempre più grandi con risultati sempre più accurati. Fischer riteneva che fosse inutile progettare un esperimento che impiegasse secoli per produrre risultati. Ad un certo punto, credeva Fischer, gli scienziati avrebbero semplicemente dovuto fermarlo.
Credeva che una soglia ragionevole fosse del cinque percento. Se assumiamo che l'ipotesi nulla sia vera e scopriamo che le possibilità di osservazione scientifica su questi dati sono inferiori al cinque percento, allora possiamo tranquillamente rifiutare un simile esperimento. Nella storia di Bristol, le probabilità erano ben al di sotto della soglia di Fisher, appena l'1,4%.
Grazie soprattutto a Fischer, l'ipotesi nulla è diventata un veicolo importante nella scoperta scientifica. I test di ipotesi nulla possono essere trovati oggi in tutti i rami della conoscenza scientifica, dalla psicologia e virologia alla cosmologia. E gli scienziati stanno seguendo la raccomandazione di Fischer utilizzando una soglia del cinque percento.
Ma torniamo a Bigfoot
Gli esseri umani hanno affermato per decenni di aver osservato umanoidi pelosi. Mostrano fotografie sgranate, impronte discutibili e misteriosi ciuffi di capelli. Negli ultimi anni, hanno persino provato ad estrarre il DNA da questi capelli, ma gli scienziati hanno respinto tale ricerca genetica perché mancano delle precauzioni standard comunemente utilizzate in ricerche di questo tipo.
I fautori dell'ipotesi Bigfoot hanno ripetutamente sostenuto che gli scienziati professionisti ignorano intenzionalmente prove convincenti. Ma in realtà, il problema è che questi sostenitori non affrontano la questione dell'esistenza di Bigfoot da un punto di vista scientifico. Pertanto, due anni fa, Sykes ei suoi colleghi hanno deciso di condurre uno studio scientifico su questo pelo di "primate anomalo". Per fare ciò, è stato necessario creare un'ipotesi nulla per provare a confutarla.
Hanno sviluppato la seguente ipotesi nulla. I capelli, presumibilmente appartenenti a Bigfoot (yeti, bigfoot, o come viene chiamata questa creatura in luoghi diversi), non appartengono a un primate precedentemente sconosciuto, ma a famosi mammiferi. Hanno estratto frammenti di DNA da 30 diversi campioni di capelli e sono riusciti a isolare gli stessi brevi frammenti di DNA l'uno dall'altro. Hanno quindi confrontato un tale allungamento con il corrispondente allungamento del DNA sequenziato in molti mammiferi viventi.
Il risultato è stato chiaro e comprensibile: gli scienziati hanno trovato corrispondenze esatte per tutti i 30 campioni, trovandole in mammiferi conosciuti.
Sykes ei suoi colleghi hanno dimostrato che Bigfoot non esiste? Non. Significa solo che Sykes, a differenza di Fischer con il suo esperimento sul tè, non è stato in grado di confutare l'ipotesi nulla. La domanda rimane aperta e, se Bigfoot non esiste, rimarrà senza risposta per sempre.
Devo dire che l'esperimento di Sykes ha presentato alcune sorprese. Due campioni di capelli dell'Himalaya corrispondevano alla sequenza di basi del DNA che è stata recuperata da un fossile di orso polare di 40.000 anni. Ancora più strano è stato il fatto che il suo DNA non corrisponde al DNA degli orsi polari viventi.
Nel loro discorso, Sykes ei suoi colleghi propongono uno scenario di come un simile risultato potrebbe essere ottenuto. È possibile che antichi orsi polari e orsi bruni si siano incrociati, e alcuni degli orsi che vivono sull'Himalaya hanno ancora del DNA di antichi orsi polari.
Alcuni scettici hanno avanzato una spiegazione diversa per i risultati di Sykes. È possibile che il DNA che apparentemente appartiene all'orso polare appartenga effettivamente a qualche mammifero vivente - forse un orso bruno - che ha subito diverse mutazioni che hanno creato una falsa somiglianza con il DNA di un antico orso polare.
Si scopre che questi scettici hanno essenzialmente creato un'ipotesi nulla. E c'è un modo semplice e sicuro per confutarlo. Gli scienziati dovranno trovare più DNA da questi misteriosi orsi. Se anche altre regioni del DNA corrispondono al DNA di un antico orso polare, gli scienziati possono confutare l'ipotesi nulla.
È così che si muove la scienza, da un'ipotesi nulla a un'altra.
Karl Zimmer, editorialista del New York Times e autore di 12 libri, tra cui A Planet of Viruses.
