L'Evoluzione - scuola salesiana don lazzero - montechiarugolo

Evoluzione

L’IDEA DI EVOLUZIONE NEL
TEMPO
Fissismo
Georges Cuvier
Jean Baptiste Lamarck
L’evoluzione biologica
Perché le giraffe hanno il collo lungo?
Lotta per la sopravvivenza e selezione naturale
Mutazioni ed evoluzione
Le pecore ancon
Evoluzione ed adattamento
Coevoluzione di piante ed animali.

Il fissismo
La teoria del fissismo secondo la quale tutti
gli organismi viventi non erano cambiati
nel tempo: mantenevano le
caratteristiche fornite loro al momento
della creazione.
Uno dei sostenitori fu Linneo l’ideatore del
sistema di classificazione delle specie
viventi.
Entrò in crisi con la scoperta dei fossili.

Georges Cuvier (1769/1832)
Teoria delle catastrofi:
La terra nel corso del tempo ha subito una
serie di immani catastrofi che avrebbero
sterminato tutti i viventi: dopo ciascuno di
questi eventi la vita sarebbe ripresa con
specie diverse da quelle precedenti.

Jean Baptiste Lamarck
(1744/1829)
Un cambiamento dell’ambiente provoca modificazioni
in animali e piante che vivono in esso.
Furono formulati due principi:
- dell’uso dell’ uso e del disuso e
- Legge dell’ereditarietà dell’ ereditarietà dei caratteri acquisiti
(una parte del corpo sottoposta ad un uso frequente si s sviluppa
mentre se non usata si atrofizza)
(le giraffe avevano il collo corto ma quando furono costrette a
brucare le foglie degli alberi si sforzarono ad allungarsi verso
l’alto. Questo continuo allungamento si trasmise da una
generazione all’altra)

SEMPRE A PROPOSITO DI GIRAFFE
Parlando delle abitudini, è interessante osservarne le
conseguenze nella particolare forma e statura della giraffa
(camelo pardalis): è noto che quell’animale, che è il
mammifero più grosso, abita l’interno dell’Africa e vive in
luoghi dove un terreno quasi dovunque arido e non erboso
lo obbliga a brucare il fogliame degli alberi e a
sforzarsi continuamente di arrivare tanto in alto.
Da quest’abitudine, mantenutasi per lungo tempo in tutti gli
individui della sua razza, è risultato che le zampe
anteriori sono diventate più lunghe delle posteriori, e
che il
suo collo si è tanto allungato da permetterle di
alzare la testa
toccando i sei metri d’altezza (quasi venti piedi)
senza
drizzarsi sulle zampe posteriori.”
dal Cap. VII della Filosofia zoologica, zoologica,
1809 di J.B.
Lamarck

Charles Robert Darwin
Darwin si accorse che le minuziose osservazioni
compiute durante il
lungo viaggio di circumnavigazione
del globo acquistavano un significato solo se si
ammetteva che le specie si trasformavano
(evolvevano) sotto la spinta della lotta per la
sopravvivenza e del processo della selezione
naturale.
naturale

Che cos’è l’evoluzione
biologica?
L’evoluzione L’ evoluzione biologica è un processo lentissimo che non
riguarda il singolo individuo ma le specie.
I figli sono simili ma non identici ai genitori: queste piccole
differenze accumulandosi di generazione in
generazione , possono trasformare anche
profondamente i caratteri di una specie.
La cosa straordinaria è che le trasformazioni che
avvengono nelle specie sembrano obbedire ad una
ricerca della “perfezione”: dai primi organismi molto
semplici ne sono derivati di sempre più complessi e
perfezionati.

Perché le giraffe hanno il collo
lungo?
Ricerche paleontologiche hanno rivelato che milioni di anni fa le giraffe
avevano il collo corto.
a) Le giraffe brucano l’erba ma alcune arrivano a mangiare le foglie più
basse degli alberi
b) Mutando il clima l’erba scarseggiò, molte giraffe morirono, solo quelle
che riuscirono a mangiare le foglie degli alberi sopravvissero e si
riprodussero
c) Le giraffe delle nuove generazioni ereditarono la caratteristica del collo
in media più lungo, anche tra queste sopravvissero e si riprodussero le
più forti (le più adattate)
d) Di generazione in generazione il collo si allungò sempre sempre
di più fino a
raggiungere le misure di oggi
Altre trasformazioni si accompagnarono all’allungamento del collo: collo:
- Il cuore è più potente per pompare il sangue fino al cervello
- le arterie sono provviste di particolari valvole per impedire al
- sangue di affluire in quantità eccessiva al cervello quando l’animale si china per
bere.

Lotta per la sopravvivenza e selezione
naturale
In ogni generazione i nuovi nati di una specie
sono in sovrannumero rispetto a quanti
l’ambiente possa nutrire.
Ciascuno cerca di sopravvivere procurandosi
cibo e sfuggendo ai predatori (competizione competizione indiretta). indiretta).
Per sopravvivere è importante possedere
qualche carattere vantaggioso.
Questi individui hanno più probabilità di crescere
e riprodursi trasmettendo ai figli il carattere
vantaggioso posseduto. (selezione selezione naturale)
naturale

Il caso paradigmatico
della selezione naturale
in Biston betularia
(IMMAGINI DA H.B.D. Kettlewell, 1955,1956,1958)

“Il Il corso regolare delle cose sembra essere, che un organo
il quale originariamente serviva ad un determinato scopo
si sia adattato, in seguito a lente modificazioni,
a scopi assai diversi.”
“Seguendo Seguendo questo principio, si può dire che
quando un uomo costruisce una macchina
per un qualche scopo speciale,
ma servendosi di ruote o di molle e cilindri vecchi
e solo poco modificati,
questa intiera macchina con tutte le sue parti è adattata
in modo speciale al nuovo fine.”
Charles Darwin, 1862
“I I diversi meccanismi per mezzo dei quali
le orchidee vengono fecondate dagli Insetti”
I edizione italiana 1883, U.T.E., Torino. Pag. 198

Mutazioni ed evoluzione
Quando una cellula sta per dividersi duplica il DNA per
trasmetterlo alle cellule figlie.
In tale duplicazioni a volte si verificano errori, cioè la
molecola del DNA non è perfettamente identica a
quella d’origine. È avvenuta una mutazione e la
comparsa di un nuovo carattere.
Nella maggior parte dei casi sarà un carattere dannoso
che potrà anche provocare la morte dell’individuo, ma
se invece fosse utile potrebbe avvantaggiarlo nella lotta
per la sopravvivenza e quindi trasmettersi ai
discendenti.

Le pecore ancon
Nel 1791, in America, fra le pecore di un gregge
si produsse una mutazione che provocò la
nascita di agnelli con le zampe più corte e
storte.
Il nuovo carattere sarebbe stato svantaggioso,
quindi sarebbe andato perduto, ma
all’allevatore conveniva avere pecore che non
potessero saltare quindi fece accoppiare
queste pecore fra di loro per ottenere nuovi
agnelli con le zampe corte. Nacque così la
razza di pecore ancon.
ancon

Evoluzione ed
adattamento
Il processo di selezione naturale e quello di selezione
artificiale operano in modo simile. La differenza sta nel
fatto che nel primo è la lotta per la sopravvivenza a
favorire la sopravvivenza dei più adatti mentre nel
secondo è l’uomo a scegliere gli individui che
presentano un certo carattere per farli riprodurre.
Attraverso la selezione artificiale una specie acquisisce le
caratteristiche che più convengono all’uomo mentre
con la selezione naturale essa si adatta sempre meglio
all’ambiente acquistando quei caratteri che
permettono all’individuo di sopravvivere più facilmente.
Ecco come si spiega che tutte le specie animali e vegetali
che popolano la Terra siano così ben adattate
all’ambiente che li ospita.

L’origine delle specie
La Terra è oggi popolata da 4 - 5 milioni di specie
diverse che discendono dai primi semplicissimi
organismi unicellulari quindi l’evoluzione non si
limita a modificare le specie esistenti ma ne
crea continuamente di nuove.
La speciazione (generazione di una nuova
specie) è legata all’isolamento di un gruppo di
individui di una specie che rimasto separato
dagli altri si evolve in modo autonomo fino a
formare una specie diversa da quella
originaria.

La posizione di C. Darwin
dall’ “Origine “ Origine dell’uomo”,
dell’uomo”,
1871: 1871
“… non dobbiamo cadere
nell’errore di credere che il
primiero progenitore di tutto lo
stipite delle scimmie, compreso
l’uomo, fosse identico, o anche
rassomigliasse molto, a
qualunque scimmia che esista
oggi.” oggi.”
“E’ E’ quindi probabile che l’Africa
fosse abitata primieramente da
scimmie estinte strettamente affini
al gorilla ed al scimpanzè; e
siccome queste due specie sono
ora i più prossimi affini dell’uomo, è
in certo modo più probabile che
i nostri primi progenitori
vivessero nel continente
africano che non altrove.” altrove.”

Coevoluzione di piante ed
animali
Molte piante per riprodursi hanno bisogno degli insetti per il trasporto
del polline da un fiore all’altro e molti insetti hanno necessità del
nettare delle piante per nutrirsi.
Qual è stata l’origine di questo rapporto?
Alcune piante iniziarono a riprodursi in modo sessuato.
Certi insetti presero a nutrirsi di polline favorendo le piante che
visitavano
Il processo di selezione iniziò ad agire sia sulle piante favorendo
quelle con i fiori più colorati o più profumati, sia sugli insetti
favorendo quelli che riuscivano a succhiare meglio il nettare.
Nel corso del tempo piante ed insetti subirono un lento processo di
coevoluzione: l’evoluzione contemporanea di più specie che
hanno stretto fra loro una alleanza che permette ad entrambe il
massimo profitto dal loro rapporto.

Il Limulus poliphemus è un artropode
rimasto “quasi” invariato dal Triassico
inferiore,
vale a dire Mesolimulus da 225 walchi milioni di anni fa ad
oggi.
Solnhofen
Giurassico superiore
(150 milioni di anni)

La posizione di C. Darwin
1871: 1871
dall’ “Origine “ Origine dell’uomo”,
dell’uomo”,
“… non dobbiamo cadere nell’errore di credere
che il primiero progenitore di tutto lo stipite
delle scimmie, compreso l’uomo, fosse
identico, o anche rassomigliasse molto, a
qualunque scimmia che esista oggi.” oggi.”
“E’ E’ quindi probabile che l’Africa fosse abitata
primieramente da scimmie estinte strettamente
affini al gorilla ed al scimpanzè; e siccome
queste due specie sono ora i più prossimi affini
dell’uomo, è in certo modo più probabile che
i nostri primi progenitori vivessero nel
continente africano che non altrove.” altrove.”

La posizione di C. Darwin
1871: 1871
dall’ “Origine “ Origine dell’uomo”,
dell’uomo”,
“Secondariamente, Secondariamente, è forse possibile che un animale della
struttura, per esempio, e delle abitudini di un pipistrello, possa
essere stato formato col mezzo di modificazioni di qualche
animale dotato di abitudini e di struttura interamente diverse?
Abbiamo noi a ritenere che l'elezione naturale possa
produrre, da una parte organi di così debole importanza,
come la coda della giraffa che serve a guisa di cacciamosche,
cacciamosche,
dall'altra parte organi di una struttura tanto
portentosa,come l'occhio, del quale noi possiamo appena
conoscere la perfezione meravigliosa?.
… La coda della giraffa sembra un cacciamosche, costruito
artificialmente,
artificialmente,
e sulle prime pare incredibile ch'essa sia stata
adattata all'ufficio attuale per mezzo di piccole modificazioni
successive, una migliore dell'altra, per uno scopo tanto
insignificante, quello di scacciare le mosche; … ”