Tema B – Capitolo 9 – L’evoluzione della vita
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Spiegare l’evoluzione biologica
La vita, come la conosciamo oggi,
è il risultato di una evoluzione.
Come facciamo a saperlo?
Lo dimostrano:
• le scoperte della geologia
• lo studio dei fossili
Questo è un fossile di trilobite,
un animale vissuto centinaia di
milioni di anni fa e oggi estinto.
evoluzione = una serie di cambiamenti subìti nel tempo dalle specie viventi
Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
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La teoria di Lamarck
Teoria dell’ereditarietà
dei caratteri acquisiti:
1. nell’antichità le giraffe avevano
tutte il collo corto
Perché
le giraffe
hanno
il collo così
lungo?
2. per mangiare le foglie dei rami
più alti, le giraffe si sono sforzate
e, nel corso della vita, il loro collo
si è un po’ allungato
3. i piccoli delle giraffe hanno ereditato
questo carattere e sono nati
con il collo un po’ più lungo
4. la sequenza si è ripetuta per molte
generazioni, e oggi nascono giraffe
con il collo lunghissimo.
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La teoria di Lamarck è smentita dai fatti
Com’è il collo dei bambini che
nascono dalle donne Padaung?
Secondo la teoria di Lamarck,
dovrebbero ereditare dalle madri
il carattere «collo lungo» che le
madri hanno acquisito nella vita…
Invece i bambini Padaung
continuano a nascere
con un collo del tutto normale.
In Asia i Padaung considerano il collo lungo
un segno di grande bellezza; perciò applicano
anelli al collo delle bambine per allungarlo.
La previsione di Lamarck è smentita:
non si ereditano i caratteri acquisiti.
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Spiegare l’evoluzione biologica
A metà dell’Ottocento
Charles Darwin formulò
la teoria dell’evoluzione
per selezione naturale.
Charles Darwin (1809‒1882)
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Le basi della teoria di Darwin − La variabilità intraspecifica
Gli individui di una stessa specie sono tutti un poco diversi tra loro.
L’insieme delle differenze osservate è detto variabilità intraspecifica.
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Le basi della teoria di Darwin − I limiti alle popolazioni
In natura gli organismi tendono a riprodursi
generando il maggior numero possibile di figli.
Per sopravvivere e potersi riprodurre, però, devono:
• competere gli uni contro gli altri per assicurarsi cibo sufficiente
• resistere alle malattie
• sfuggire ai predatori
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Le basi della teoria di Darwin − L’adattamento all’ambiente
La mimetizzazione di questo geco
sulle rocce lo aiuta a sfuggire ai predatori.
Gli organismi
per sopravvivere
devono essere
adattati all’ambiente
in cui vivono.
Il mimetismo è una
forma di adattamento
all’ambiente.
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Le basi della teoria di Darwin − La selezione naturale
• Quando l’habitat cambia,
un organismo prima ben
adattato può non esserlo più.
• A volte una mutazione
risulta vantaggiosa
nel nuovo ambiente naturale.
• Gli individui mutati allora
saranno meglio adattati,
perciò sopravvivranno e si
riprodurranno più degli altri.
Questo è il meccanismo
della selezione naturale.
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Le basi della teoria di Darwin − La selezione naturale
Esempio:
• in passato queste farfalle
erano in maggioranza chiare
• nella loro variabilità
intraspecifica comparivano
anche alcuni individui scuri
• con l’avvento delle industrie,
Due esemplari di Biston betularia.
l’habitat è cambiato: il fumo
ha reso i tronchi più scuri
Risultato: le farfalle scure oggi sono meglio adattate all’ambiente,
e per selezione naturale sono diventate più numerose di quelle chiare.
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Le basi della teoria di Darwin − La selezione naturale
Perché le macchie sulle ali
costituiscono un vantaggio
evolutivo per questa farfalla?
Le macchie sono comparse
per caso nella naturale
variabilità intraspecifica.
Siccome spaventano i predatori,
hanno aiutato le farfalle che
ne erano dotate a sopravvivere
fino alla riproduzione.
Così dopo molte generazioni
il nuovo carattere si è affermato
e oggi le farfalle «occhiute»
sono prevalenti nella loro specie.
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Le basi della teoria di Darwin − L’estinzione delle specie
Se l’ambiente cambia e una popolazione
risulta inadatta a sopravvivere nel nuovo
habitat, la specie si estingue.
Il rischio di estinzione è maggiore
se la popolazione è molto specializzata.
I panda mangiano soltanto germogli di bambù.
Se le piante di bambù fossero uccise
da una malattia, i panda si estinguerebbero.
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L’evoluzione sotto i nostri occhi
L’evoluzione
degli insetti
costringe gli agricoltori
a cambiare spesso
il tipo di insetticida.
Nelle popolazioni
di insetti c’è sempre
un gruppo di individui
resistenti a un dato
insetticida.
Essi perciò sopravvivono
e si riproducono finché
nell’habitat non appare
un nuovo insetticida.
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L’evoluzione sotto i nostri occhi
L’evoluzione dei batteri costringe i medici a creare nuovi antibiotici.
Quando si usa un antibiotico,
non si eliminano mai tutti i batteri.
Alcuni batteri sopravvivono,
si moltiplicano e generano
una popolazione resistente
a quell’antibiotico.
Perciò per avere la meglio sui batteri
si è costretti a produrre nuovi farmaci.
il batterio
che provoca
la tubercolosi
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La teoria di Darwin in sintesi
LA TEORIA DARWINIANA DELL’EVOLUZIONE PER SELEZIONE NATURALE
1. variabilità intraspecifica: gli individui
di ciascuna specie differiscono tra loro
2. lotta per l’esistenza: le risorse di cui
gli organismi hanno bisogno per vivere
e riprodursi sono limitate,
perciò gli esseri viventi
entrano in competizione tra loro
4. selezione naturale: soltanto gli individui
meglio adattati all’ambiente
sopravvivono abbastanza da riprodursi
e passare ai figli le proprie caratteristiche
5. nascita di nuove specie: l’accumulo
di mutazioni vantaggiose fa comparire
caratteri nuovi: le generazioni successive
differiscono sempre più dalla popolazione
di partenza, tanto che può avere origine
una nuova specie
3. sopravvivenza dei più adatti:
alcuni individui hanno caratteristiche
(ereditate dai genitori o acquisite
casualmente a causa di mutazioni
6.
genetiche) che li rendono competitori
più abili, cioè meglio adattati all’ambiente:
perciò essi hanno il sopravvento
nella lotta per l’esistenza
estinzione di specie: quando le condizioni
ambientali cambiano una specie può
scomparire, se non è abbastanza numerosa
o se non c’è tempo sufficiente perché
si sviluppino adattamenti al nuovo habitat
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Come si spiega allora il lungo collo delle giraffe?
l’ipotesi
di Lamarck
Ogni giraffa si sforza di raggiungere i
rami più alti; perciò, sosteneva Lamarck,
nell’arco della vita della giraffa il suo
collo finirà per allungarsi un po’.
Il carattere così acquisito è ereditario:
tutte le giraffe delle generazioni successive
nascono con il collo un po’ più lungo, e poi
durante la propria vita lo allungano ancora.
A ogni generazione il collo si allunga un po’
e questo carattere viene trasmesso ai figli;
così, dopo moltissime generazioni, si è arrivati
alle giraffe che osserviamo oggi.
Le giraffe dal collo più lungo ottenevano
più cibo raggiungendo i rami più alti degli
alberi; perciò erano avvantaggiate rispetto
alle giraffe dal collo più corto e dunque
hanno generato più figli, ai quali hanno
trasmesso il carattere «collo lungo».
Così dopo moltissime generazioni, a causa
della selezione naturale, nella specie
delle giraffe sono diventati predominanti
gli individui con il collo lungo, che sono
meglio adattati al loro habitat.
l’ipotesi
di Darwin
Secondo Darwin nella naturale variabilità
intraspecifica delle antiche giraffe esistevano
individui dal collo un po’ più lungo
e individui dal collo un po’ più corto
(proprio come tra noi oggi esistono
persone più alte e persone meno alte).
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