EVOLUZIONE che significa? Latino: svolgere, srotolare , dispiegare DERIVATO DA…… INSIEME DI CAMBIAMENTI CHE AVVENGONO NEL TEMPO Nasce da innumerevoli osservazioni su somiglianze e differenze di strutture e funzioni di vari tipi di animali e vegetali La varietà dei viventi Analisi dei caratteri attributi micro-macroscopici che permettono di distinguere gli organismi 1831 : INIZIA IL VIAGGIO SUL BEAGLE CHARLES DARWIN 1809-1882 1859 : PUBBLICA Sull'origine delle specie per mezzo della selezione naturale o la preservazione delle razze favorite nella lotta per la vita ANASSIMANDRO(610-546 a.C.) • “in origine l’uomo proveniva da animali d’altra specie, deducendolo dal fatto che mentre gli altri animali possono procurarsi da sé il loro nutrimento poco tempo dopo la nascita, l’uomo solo ha bisogno per molto tempo di una nutrice: quindi se fosse stato tale anche in origine non avrebbe potuto sopravvivere” ARISTOTELE (384-322 a.C.) • Scala della Natura • Dal più semplice al più complesso CREAZIONISMO • Interpretazione letterale del Vecchio Testamento • 6 ° giorno della creazione • Da allora tutto è rimasto invariato LINNEO (1707-1778) • FISSISMO • MANTENIMENTO DELLE CARATTERISTICHE INIZIALI CATASTROFISMO • Una successione di catastrofi ha periodicamente distrutto gli esseri viventi CUVIER (1769-1832) • Le specie distrutte vengono rimpiazzate da migrazioni di altre specie George BUFFON (1707-1788) • l'Histoire naturelle, générale et particulière • rilevò le somiglianze tra l'uomo e la scimmia e la possibilità di una genealogia comune Erasmus DARWIN (1731-1802) il “nonno” • Gli animali cambiano quando cambia l’ambiente e la progenie può ereditare tali cambiamenti • Grande influenza sul nipote LE BASI DELLA TEORIA EVOLUTIVA SI DEVONO AGLI STUDI DELLA GEOLOGIA James HUTTON (1726-1797) L’attualismo • ruolo fondamentale degli agenti esogeni nel modellamento della superficie terrestre • ruolo determinante del fattore tempo in geologia • la terra ha molti milioni di anni, non i 6000 anni che le attribuivano i creazionisti William SMITH (1769-1839) • L’ATTUALE SUPERFICIE DELLA TERRA SI E’ FORMATA STRATO DOPO STRATO NEL CORSO DEI TEMPI JEAN BAPTIST LAMARK (1744-1829) • Primo scienziato a formulare una teoria della evoluzione – EVOLUZIONE E PROGRESSIONE – EREDITARIETA’ DEI CARATTERI ACQUISITI • nel II secolo d.C. il tempio era al di sopra del livello del mare, ma la presenza sulle colonne di marmo di tracce di bivalvi marini ritrovati ad una quota di 7 m sopra il livello dell’acqua alta, testimonia che a un certo punto, dopo il II secolo, il tempio era stato sommerso almeno fino a quel livello. • Esso era poi riemerso, sicché al tempo di Lyell, l’area in cui era situato si trovava a 30 cm sotto il livello dell’acqua alta. Il viaggio MALTHUS economia Charles LYELL (1797-1875) geologia DARWIN Selezione artificiale Osservazioni alle Galapagos MALTHUS (1766-1834) • Crescita esponenziale delle popolazioni • Limite delle risorse • Conseguenza: crisi • Soluzione: bisogna frenare la crescita (morale, repressione, religione, carestie, epidemie, malattie, ecc) Charles LYELL (1797-1875) • “la scoperta dell’antichità della storia terrestre fu la palla di neve da cui si formò tutta la valanga” • Guardare gli esseri viventi con gli stessi principi della geologia il passato è la chiave del presente • Il libro di Lyell “Principles of Geology " rappresentò il punto di partenza per osservare la realtà con occhi diversi. • Darwin citava: “Il più grande merito dei “Principles “ è stato di aver alterato l’intero modo di pensare, e di conseguenza, osservando una cosa mai vista da Lyell, si può ancora osservare attraverso i suoi occhi”. Selezione artificiale • osservò come gli allevatori e giardinieri riuscissero a cogliere piccole e numerose variazioni tra individui della stessa specie • Selezionavano le caratteristiche utili • selezione artificiale • stretta analogia tra la selezione artificiale e quella che agisce in natura, ma quest'ultima è notevolmente più perfetta e infinitamente più lenta. Le tante razze di cani domestici ottenute per selezione artificiale dall dall’ uomo in 10000 anni Il beagle notò che ogni isola dell'arcipelago delle Galápagos aveva proprie forme di tartarughe e specie di uccelli differenti per aspetto, dieta, eccetera, ma per altri versi simili. Darwin analizzò campioni di specie animali e vegetali, che aveva raccolto, e notò somiglianze tra fossili e specie viventi della stessa area geografica Osservazioni alle galapagos • 14 isole vulcaniche (Ecuador) • L’ isolamento dovuto alla distanza dal continente e l'ampia varietà di climi e di habitat dovuta alle correnti marine della zona hanno portato all'evoluzione di numerose specie animali e vegetali. • Specie “endemiche” Il Gliptodonte L’armadillo ….parenti???? • scoperta dei fossili di mammiferi estinti a Bahia Blanca • somiglianza tra il carapace gigante di uno dei suoi fossili e i più piccoli «gusci» che ricoprivano gli armadilli viventi, che gironzolavano sugli affioramenti contenenti quei fossili. • Gli armadilli sono nativi delle Americhe. • Fossili “parenti” , forme giganti estinte, sostituite, nella fauna moderna, da specie più piccole nello stesso gruppo di base. • Darwin ci ha insegnato che tutto ciò che è necessario per comprendere il nocciolo del processo evolutivo è che «i nipoti assomigliano ai nonni», ovvero che i caratteri anatomici sono ereditabili, a prescindere da come si sono formati, e che i caratteri tendono a variare nelle popolazioni. I FOSSILI TESTIMONIANO UNA PARENTELA «i nipoti assomigliano ai nonni» “I think …..” Albero filogenetico • Per esprimere il concetto Darwin utilizza la struttura ramificata di un albero. FILOGENESI= STORIA EVOLUTIVA L’ALBERO ESPRIME LA PARENTELA TRA LE DIVERSE SPECIE SUPERIORE= ATTUALI BASSO = ANTICHE BIFORCAZIONE = ORIGINE NUOVA SPECIE ORIGINE DI UNA NUOVA SPECIE • Due popolazioni di una stessa specie, rimaste separate da una barriera geografica, divergono così tanto nei caratteri da restare isolate da un punto di vista riproduttivo • Le nuove specie Radiazione adattativa • RAPIDA NASCITA DI NUOVE SPECIE • ES: MAMMIFERI 65 MIO anni fa (estinzione di massa) • ES: FRINGUELLI GALAPAGOS Di conseguenza… divergenza evolutiva • Notevole diversificazione delle forme Convergenza evolutiva • Specie diverse adottano soluzioni evolutive simili (caratteri morfologici o fisiologici) in risposta a condizioni ambientali simili • Es: pesci, cetacei, ittiosauri SELEZIONE NATURALE • IL CONTROLLO DELLE DIMENSIONI DI UNA POPOLAZIONE E’ STABILITO DALL’AMBIENTE • CHI E’ IL PIU’ ADATTO? SUCCESSO RIPRODUTTIVO La selezione naturale e’ la forza che agisce in natura e favorisce la sopravvivenza di alcuni individui con certe varianti di caratteri. l’adattamento è il risultato della selezione di varianti che risultano accidentalmente più favorevoli Adattamento ambienti abissali • • • • Bocche enormi Fotofori Bocche estensibili Maschio parassita della femmina La Angraecum sesquipedale è una pianta appartenente alla famiglia delle Orchidaceae. Nativa del Madagascar, è chiamata anche Orchidea di Darwin, perché colpì la sua fantasia analizzando lo sperone che contiene il polline lungo 30 cm immaginò quindi un insetto con una proboscide lunga a sufficienza per raccogliere il polline. Soltanto dopo la sua morte fu individuata la falena Xanthopan morganii praedicta. BISTON BETULARIA … e la rivoluzione industriale EVOLUZIONE HOMO SAPIENS (Homo Erectus) risalgono a 1 milione di anni fa 900.000 anni fa avvengono le prime migrazioni dall’Africa all’Asia e all’Europa dal quale circa 100.000 ne deriva la specie Homo Neanderthalensis prima dell’arrivo dell’Homo Sapiens Sapiens, nostro diretto progenitore L’uomo di Ceprano: l’Italiano più antico ARGIL