Biologia

Capitolo 2 L’evoluzione dei viventi

1. Le teorie evolutive: un percorso storico2. Le prove e i documenti a favore dell’evoluzione3. L’evoluzione della specie umana: il nostro albero

evolutivo

Lezione 1Le teorie evolutive: un

percorso storico

1. Gli organismi viventi sono adattati all’ambiente in cui vivono

La forma del becco degli uccelli costituisce un

adattamento al tipo di alimentazione

2. I primi tentativi di classificazione erano basati sulle caratteristiche

morfologiche•Linneo basò il suo lavoro sull’osservazione delle strutture presenti negli animali e nei vegetali, confrontandole con quelle di organismi simili.

Questo sistema di classificazione è chiamato

nomenclatura binomiale.

3. Verso la fine del Settecento, nuove teorie scientifiche si contrapposero al

creazionismo•Nella seconda metà del Settecento cominciò a farsi strada un’idea di evoluzione che metteva in discussione le certezze secolari sull’immutabilità dei viventi.

•Molti naturalisti però erano ancora creazionisti, tra cui l’arcivescovo Paley che spiegava razionalmente l’esistenza di Dio con la “metafora dell’orologiaio”.

4. La teoria delle catastrofi cercò di spiegare il motivo dell’estinzione di

molte specie•I fossili, cioè i resti o le impronte più o meno modificati di organismi vissuti nel passato, mettevano in luce il concetto di estinzione.

Molti di essi non assomigliavano agli organismi attualmente

viventi.

4. La teoria delle catastrofi cercò di spiegare il motivo dell’estinzione di

molte specie•Tipi differenti di organismi erano vissuti in varie epoche del passato e si erano poi estinti per lasciare il posto a forme diverse.

Nacque la paleontologia e prese

piede la teoria delle catastrofi naturali o

catastrofismo.

5. Il primo scienziato che formulò una vera teoria evoluzionistica fu il francese Jean Baptiste Lamarck

•Le giraffe che avevano sviluppato un collo lungo trasmettevano questa caratteristica favorevole alla progenie.

6. Darwin e Wallace proposero la selezione naturale come il principale

meccanismo che determina l’evoluzione delle specie

•L’idea gradualistica di Lyell, chiamata uniformismo, si contrapponeva così alla vecchia visione catastrofica di Cuvier.

6. Darwin e Wallace proposero la selezione naturale come il principale

meccanismo che determina l’evoluzione delle specie

•Nel 1859 Darwin pubblicò L’origine della specie per selezione naturale. La teoria presentata è formata da cinque “sottoteorie”:1.l’evoluzione in quanto tale;2.la discendenza comune;3.la moltiplicazione delle specie;

6. Darwin e Wallace proposero la selezione naturale come il principale

meccanismo che determina l’evoluzione delle specie

4. la gradualità dell’evoluzione;5. l’evoluzione per selezione naturale.

La selezione naturale è il meccanismo fondamentale

attraverso il quale avvengono i processi evolutivi.

Lezione 2Le prove e i documenti a favore dell’evoluzione

7. La documentazione fossile mostra come gli organismi sono cambiati nel

tempo•La documentazione fossile ci fornisce la possibilità di ricostruire la storia di una specie.

Per esempio, i fossili degli antenati degli attuali cavalli

hanno permesso di ricostruire la storia evolutiva di questi

animali.

7. La documentazione fossile mostra come gli organismi sono cambiati nel

tempo

7. La documentazione fossile mostra come gli organismi sono cambiati nel

tempo•Il cavallo attuale è ben adattato per muoversi nell’ambiente delle praterie, caratterizzato da vasti spazi aperti e terreni asciutti.

8. Analogie e differenze tra specie che abitano luoghi geografici vicini

•Darwin e Wallace erano rimasti molto colpiti dalla distribuzione geografica delle specie.

•Darwin aveva notato una notevole somiglianza tra le specie animali e vegetali che vivevano nelle Galapagos.

8. Analogie e differenze tra specie che abitano luoghi geografici vicini

I fringuelli

con il becco

più robusto

possono

rompere i

semi più

duri e più

grandi.

I fringuelli di

piccole

dimensioni

raccolgono

insetti sulla

superficie

delle foglie.

8. Analogie e differenze tra specie che abitano luoghi geografici vicini

I fringuelli delle Galapagos presentavano numerose

somiglianze con le specie che vivevano sulle coste

dell’Ecuador, mentre erano diversi dai fringuelli europei e

da quelli nordamericani.

8. Analogie e differenze tra specie che abitano luoghi geografici vicini

I marsupiali australiani comprendono 200

specie; l’assenza di competitori ha

permesso a questi animali di occupare

tutte le nicchie ecologiche disponibili nel

continente australiano.

9. È possibile evidenziare le somiglianze tra specie diverse mettendo a confronto le

loro caratteristiche anatomiche

Pur avendo uno sviluppo diverso, gli arti

anteriori dei mammiferi sono formati dagli

stessi “pezzi” scheletrici che costituiscono

braccio, avambraccio e mano.

9. È possibile evidenziare le somiglianze tra specie diverse mettendo a confronto le loro

caratteristiche anatomiche

•Essere umano Gatto Balena Pipistrello

L’anatomia

comparata è la

scienza che

studia e confronta

l’anatomia delle

diverse specie.

9. È possibile evidenziare le somiglianze tra specie diverse mettendo a confronto le loro

caratteristiche anatomicheOgni caratteristica condivisa da due o più specie che sia

stata ereditata da un antenato comune è chiamata

carattere omologo.

I caratteri analoghi si evolvono in modo indipendente in

gruppi diversi a causa di pressioni evolutive simili.

9. È possibile evidenziare le somiglianze tra specie diverse mettendo a confronto le loro

caratteristiche anatomiche

Un “ricordo” dell’evoluzione sono gli organi rudimentali,

ossia strutture molto ridotte che non hanno alcuna

funzione in certe specie, come per esempio il coccige

nella specie umana.

10. È possibile ottenere una grande varietà delle razze operando una

selezione artificiale•Allevatori, giardinieri e agricoltori ottengono le caratteristiche desiderate operando sulla variabilità dei caratteri.

11. Più gli embrioni di due specie diverse si somigliano, più stretta è la

loro parentelaPrima fase di sviluppo comune

Una caratteristica comune

a tutti gli embrioni dei

vertebrati è la presenza

delle fessure branchiali.

pesce anfibio uccello coniglio uomo

12. La biologia molecolare ha fornito ulteriori dati a conferma dell’evoluzione

•La biologia molecolare studia la struttura chimica e le funzioni del DNA e delle proteine.

Lezione 3L’evoluzione della specie umana: il nostro albero

evolutivo

13. Anche gli esseri umani sono il frutto dell’evoluzione

•Noi esseri umani siamo mammiferi placentati appartenenti all’ordine dei primati.

I primati possiedono

unghie al posto degli

artigli, polpastrelli

sensibili, pollice e

alluce opponibile.

14. Il genere umano presenta alcune caratteristiche che lo differenziano dalle

scimmie antropomorfe•Gli ominoidei sono l’insieme delle scimmie antropomorfe e dei membri della famiglia umana. Questi ultimi in particolare, sia che appartengano alle specie di australopitechi sia a quelle del genere Homo, sono detti invece ominidi.

15. L’evoluzione umana non è stata un processo lineare

•Negli ultimi 5 o 6 milioni di anni sono comparse, hanno convissuto e si sono estinte circa 12 specie di ominidi.

Accanto alle ossa di Homo habilis, «uomo

dotato di manualità» sono stati rinvenuti

strumenti di pietra.

16. I fossili più noti di Homo erectus furono trovati in Indonesia

Homo erectus mostra una notevole

somiglianza con gli esseri umani

moderni.

Il cervello di Homo erectus aveva

dimensioni corrispondenti a circa il 75%

di quello di Homo sapiens.

17. Homo sapiens è vissuto insieme a Homo neanderthalensis per circa 10

000 anniGli “uomini di Neanderthal” erano

caratterizzati da una corporatura

robusta e tarchiata, da un cranio con

caratteri primitivi, ma anche da una

capacità cranica praticamente

analoga a quella dell’uomo moderno.

17. Homo sapiens è vissuto insieme a Homo neanderthalensis per circa 10

000 anniI primi fossili di Homo sapiens furono scoperti a Cro-

Magnon. Egli possiede un cranio rotondo, un cervello

voluminoso e uno scheletro più gracile rispetto a quello di

H. neanderthalensis.

Con H. sapiens comincia la nostra

evoluzione culturale Circa 30 000 anni fa gli

uomini di Neanderthal si estinsero per

motivi ancora sconosciuti.