Corso di Zoologia
BIOLOGIA
EVOLUZIONISTICA
(3)
(deriva genetica, processi filogenetici, radiazione
adattativa,)
Esistono dei fenomeni evolutivi non
tipicamente riconducibili alla teoria
Darwiniana
tra questi, la deriva genetica,
l’altruismo e la cooperazione fra
individui
Deriva genetica
E’ un fenomeno di fluttuazione casuale della frequenza
allelica da una generazione alla successiva, inclusa la
perdita di alleli della popolazione, non dovuta alla
selezione naturale.
La selezione naturale agisce in ogni caso, ma
successivamente, sulle caratteristiche genetiche
delle popolazioni sottoposte a deriva genetica
Deriva genetica
(a) In popolazioni piccole (poco numerose), è favorito
l’inincrocio, cioè l’accoppiamento preferenziale tra
consanguinei: ciò produce l’aumento dell’omozigosi
(anche per alleli recessivi)
(b) Fenomeni di deriva genetica sono ad esempio:
- l’effetto del fondatore in piccole isole
geografiche o ecologiche
- l’effetto collo di bottiglia
Secondo la scuola evoluzionistica neutralista, il
processo evolutivo sarebbe determinato soprattutto
dall’interazione di mutazioni genetiche e deriva
genetica che agiscono in modo stocastico.
Gli alleli rappresentati nella piccola popolazione
rimasta isolata sono enfatizzati dall’ inincrocio, con
conseguente aumento dell’omozigosi
Effetto del fondatore
Una “propagula” (piccolo nucleo di
individui riproduttivi) arriva
casualmente in un’area isolata e la
colonizza. Questi animali
rappresentann però sola una frazione
minima e casuale delle caratteristiche
genetiche della specie
Effetto del fondatore
I fringuelli delle
Galapagos
Le drosofile delle Hawaii
Effetto collo di bottiglia
Una popolazione
subisce una drastica
riduzione numerica
per cause varie
(naturali o
antropiche): gli alleli
subiscono una
riduzione non dovuta
a selezione naturale,
ma al caso,
rappresentando solo
una frazione minima
e casuale delle
caratteristiche
genetiche della
specie.
Effetto collo di
bottiglia
Le cause dei colli di
bottiglia possono
essere molto varie:
epidemie, disastri
naturali, azione
antropica
Effetto collo di bottiglia
Si tratta di fenomeni
molto importanti in
Biologia della
conservazione: il caso
del camoscio
appenninico o della
lucertola delle Eolie
Effetto collo di bottiglia
Esperimento di re-stocking: aumentare la
diversità genetica in Vipera berus
Non sono tipicamente Darwiniani nemmeno i
fenomeni di altruismo e cooperazione: ovvero
perché fare i favori ai parenti?
La selezione naturale agisce comunque sugli
individui selezionati per la riproduzione e, di fatto,
sul “superorganismo” (Sociobiologia”) (Wilson)
I processi macroevolutivi di
filogenesi
microevoluzione a livello della popolazione; formazione
delle nuove specie; mantenimento di caratteristiche
differenziate nelle specie discendenti che, nel tempo, si
diramano producendo linee filetiche o evolutive
Modello di «Evoluzione graduale»
con successivi eventi di cladogenesi
Modello di «Evoluzione per equilibri
punteggiati» o intermittenti (ipotesi
di Gould e Eldredge)
Filogenesi
dei domini
e dei regni
di viventi
Filogenesi dei
Metazoi
metazoi
Filogenesi dei Primati
La filogenesi degli Ominidi
Filogenesi ominidi
filogenesi
classificazione
Filogenesi “classica”
Filogenesi “cladistica”
Estinzione è per sempre
Delfino fluviale
cinese (2006)
Rinoceronte
di Giava (2010?)
Tilacino
(1940 ca.)
L’estinzione è un processo biologico, ma quella causata dalla
distruzione antropica degli ecosistemi ha una velocità impressionante
La radiazione adattativa
E’ un rapido fenomeno di differenziamento morfologicofunzionale tra specie di una linea filetica, con l’occupazione
di micro/macro condizioni ambientali disponibili ed il
differenziamento della nicchia ecologica
Si possono portare degli
esempi a diverse scale
tassonomiche: dai
“grappoli” di specie
insulari alla radiazione di
interi taxa
Effetto del fondatore e radiazione adattativa
Se i colonizzatori di nuove aree sono scarsi in numero, essi non
rappresenteranno l’intero pool genico della popolazione originaria. La
deriva genetica che si verifica in una nuova popolazione è nota come
effetto del fondatore e proprio tale effetto sembra aver provocato le
divergenze evolutive dei fringuelli e di altri organismi sudamericani che
hanno raggiunto le isole Galapagos
I fringuelli
di Darwin
Drepanidi delle Hawaii
Le Drosophila delle Hawaii
La
radiazione
dei
Marsupiali
australiani
Un esempio di radiazione adattativa a macro-scala: i mammiferi
