nto e m i d n o f Appro le conferme alla teoria dell’evoluzione UOMO 2 CANE I processi evolutivi hanno lasciato tracce in tutti gli esseri viventi. Quando l’evoluzione era un fatto non ancora accettato da tutti, queste tracce erano presentate come “prove dell’evoluzione”. Ancora oggi, se vogliamo, possiamo considerarle come prove, anche se il loro interesse va oltre questo fatto. Fossili. La paleontologia rivela che pochi milioni di anni fa tutte le specie di piante e di animali oggi viventi non esistevano ancora sulla Terra, mentre c’erano numerose altre specie oggi scomparse. I fossili più recenti denotano maggiori somiglianze con gli organismi attuali (fig. 1), mentre in genere le somiglianze si attenuano a mano a mano che si retrocede nel tempo per decine o, ancor più, per centinaia di milioni di anni. Tutto ciò non avrebbe spiegazione al di fuori di una visione evoluzionistica. 1 Fig. 1. Fossile di pesce rinvenuto nel parco naturale della Lessinia. AnAtomiA compArAtA. È la scienza che studia e confronta tra loro le strutture anatomiche di animali di specie differenti. Se esaminiamo gli arti anteriori di diverse specie di vertebrati, per esempio di un uomo, di un cane, di un uccello e di un delfino, possiamo osservare che sono strutture omologhe, così definite in quanto, pur presentando una forma dissimile, sono costituite dalle stesse strutture ossee di base, destinate però a svolgere funzioni differenti. Questo fatto può essere ragionevolmente spiegato ipotizzando che i quattro animali si siano evoluti a partire dal medesimo antenato comune: l’arto ancestrale di quest’ultimo si sarebbe modificato nel tempo nelle varie specie da esso derivate per adattarsi a differenti condizioni ambientali e differenti stili di vita (si tratta di un fenomeno di divergenza evolutiva; fig. 2). 1 B UCCELLO omero DELFINO radio ulna carpo falangi metacarpo Fig. 2. Le strutture omologhe sono un esempio di divergenza evolutiva. Vi sono inoltre strutture corporee, dette strutture vestigiali, che non hanno alcuna utilità e la cui presenza può essere spiegata ammettendo che siano il residuo (vestigio) di parti anatomiche ereditate, attraverso l’evoluzione, da antenati in cui svolgevano una determinata funzione; per esempio, le balene conservano nell’addome piccole ossa rudimentali che sono il residuo delle ossa del bacino dei loro progenitori terrestri: nelle balene non servono ormai a nulla essendo prive degli arti posteriori. Anche la ridotta peluria del nostro corpo è un esempio di struttura vestigiale: è tutto ciò che rimane della pelliccia dei nostri predecessori. Le strutture analoghe, invece, sono quelle con forma esteriore simile, in quanto svolgono la stessa funzione, ma che non hanno la medesima origine, come le ali di un uccello e di un insetto. Le strutture analoghe mostrano come, in risposta a uno stesso problema, si siano sviluppati adattamenti simili (si tratta di un fenomeno di convergenza evolutiva, fig. 3). 3 UCCELLO INSETTO Fig. 3. Le strutture analoghe sono un esempio di convergenza evolutiva. © Istituto Italiano Edizioni Atlas Capitolo 5. teorie interpretative dell’evoluzione delle speCie EmbriologiA. È la scienza che studia lo sviluppo dell’embrione. Se si esaminano gli embrioni di alcuni vertebrati (fig. 4), si osserva una somiglianza che decresce con il progredire dello sviluppo e che è tanto maggiore quanto più è vicino il legame di parentela tra le specie. Gli studi embriologici mostrano che la formazione di molte strutture non avviene secondo una logica lineare, ma segue vie contorte, spiegabili soltanto come tracce di antichi percorsi evolutivi. Per esempio, sui lati del collo dell’embrione umano vi sono fessure che compaiono anche nell’embrione dei pesci, dove poi diventano fessure branchiali (noi, difatti, discendiamo da antichi pesci). Nell’embrione umano, invece, tali fessure si trasformano nella membrana del timpano, nella tromba di Eustachio, e in certe cartilagini e ossa della mandibola, della laringe e dell’orecchio medio. Un’altra interessante caratteristica dell’embrione umano è la presenza di una sorta di coda che, con lo sviluppo, viene riassorbita (nelle scimmie e negli altri mammiferi questa struttura diventa invece una coda). 4 codicE gEnEtico. In tutti gli organismi viventi il codice genetico (il meccanismo di trasmissione dell’informazione genetica basato sulle quattro basi del DNA) è esattamente lo stesso (tranne rari casi). Il codice genetico è dunque universale, anche se “arbitrario”: infatti potrebbe funzionare benissimo anche se fosse diverso. L’esistenza di un codice universale dimostra che tutti gli organismi sono imparentati fra loro. somigliAnzE dEl dnA. Una particolare tecnica biologica (ibridazione del DNA) consiste nell’appaiare filamenti di DNA prelevati da due specie diverse: tanto più simili sono i due DNA (e quindi le due specie), tanto più saldo è l’appaiamento. Si può così confermare l’esistenza di rapporti di parentela tra gli organismi. somigliAnzE dEllE protEinE. Alcune proteine sono talmente importanti da trovarsi pressoché in tutti gli organismi viventi. È il caso del citocromo c, essenziale per la respirazione cellulare. Questa proteina (costituita quasi sempre da una catena di 104 amminoacidi) presenta una struttura leggermente diversa nei diversi gruppi di organismi: alcuni tratti della catena non sono fatti dei medesimi amminoacidi. Questo, però, non influisce sul funzionamento della proteina, perché i tratti in questione non sono importanti per la sua funzionalità. Le somiglianze e le differenze del citocromo c di specie diverse riflettono i rapporti di parentela dedotti con i metodi, più tradizionali, dell’anatomia comparata: quello di un moscerino (insetto) è più simile a quello di una farfalla (insetto) che a quello di un cavallo (mammifero). Inoltre c’è maggiore somiglianza tra il citocromo del cavallo (animale) e della farfalla (animale) che tra questi e il citocromo del frumento (vegetale). Guida allo studio Fig. 4. Il confronto tra embrioni di organismi assai diversi tra loro come Pesci, Anfibi, Uccelli e Mammiferi (maiale e uomo) mette in evidenza le loro somiglianze e quindi l’origine comune. © Istituto Italiano Edizioni Atlas B Capitolo 5. teorie ✔ Perché la presenza di strutture omologhe è considerata una prova a sostegno dell’evoluzione? ✔ Che cosa significa convergenza evolutiva? ✔ E divergenza evolutiva? interpretative dell’evoluzione delle speCie 2