SCHEDE ANMS
Queste schede operative nascono dall’elaborazione di alcune delle proposte didattiche più
accattivanti ed efficaci realizzate dai musei scientifici italiani. Le attività suggerite vogliono essere
di supporto, a chiunque lo ricercasse (scuole, insegnanti, musei e privati), per affrontare il tema
evoluzione in modo semplice e divertente. Ci auguriamo che questi moduli operativi possano essere
un prezioso aiuto per diffondere la teoria evoluzionistica e per rendere comprensibili a tutti i
concetti
concetti ad essa collegati. In particolare,
particolare, in occasione dell’imminente bicentenario della nascita di
Charles Darwin, riteniamo fondamentale il ruolo dei musei nell’educazione ad un moderno
moderno
pensiero evoluzionistico e auspichiamo che essi possano qui trovare
trovare suggerimenti originali
originali per
differenziare e potenziare la comunicazione col pubblico.
Buon Lavoro
ADM
Troverete tutte le soluzioni tra gli allegati ANMS
1. DARWIN, IL VIAGGIO, LE INTUIZIONI
1.1 IL TACCUINO DI Mr. DARWIN (sc. primaria e secondaria I g)
Durante il viaggio sul brigantino Beagle, Darwin ha visitato luoghi sperduti e quasi sconosciuti, ha
incontrato creature mai viste e ha potuto studiare da vicino reperti fossili dei quali aveva solo sentito
parlare. Tutte le sue riflessioni e le sue osservazioni sono state riportate su un “diario di viaggio” che
gli è servito per rielaborare le idee e arrivare alla sua più grande intuizione: L’evoluzione.
Viene qui proposto di ricostruire il taccuino di Charles Darwin, con appunti, schizzi, immagini e note.
Potete divertirvi a costruirlo, colorarlo e personalizzarlo per averne uno tutto vostro!
Per stampare il taccuino vai alla sezione allegati ANMS : allegato1.1
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Certo C. Darwin non era un uomo qualunque, ma le sue grandi intuizioni sono scaturite dall’attenta
osservazione della natura e dall’immenso stupore che le meraviglie del mondo hanno suscitato in lui.
Questa facile attività vi permette di immedesimarvi nel viaggio avventuroso che ha vissuto Charles da
ragazzo, di conoscerne la storia e l’entusiasmo. Inoltre con questo divertente lavoro taglia-incolla
potrete ripercorrere il meticoloso lavoro di descrizione ed elaborazione dei dati raccolti che hanno
permesso a Darwin di formulare la sua teoria.
Attività proposta da ADM per il Museo di Storia Naturale di Milano
1
1.2 CRUCIPUZZLE EVOLUZIONISTICO (per tutti)
Ricercate nella griglia i termini riportati qui sotto: aguzzate la vista perché possono essere nascosti
tra le lettere in verticale, in orizzontale, in diagonale e anche al contrario.
adattamento
ambiente
cirripedi
creazionisti
ereditarietà
barba
darwin
evoluzione
giraffe
lamarck
origine
atollo
dinosauri
fossili
diversità
galapagos
geologia
naturalista
novità
lotta
sopravvivenza
cambridge
dna
fringuelli
lombrichi
selezione
beagle
specie
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vita
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RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Alla fine di questo divertente gioco avrete più confidenza con i termini che fanno parte del
vocabolario dell’evoluzione! Per provare la vostra conoscenza in materia provate a spiegare per
quale motivo queste parole hanno un legame con Charles Darwin. Per diventare ancora più esperti
vi suggeriamo di fare una piccola ricerca.
Attività proposta da Associazione DIDO’ per il Museo Civico di Storia Naturale di Ferrara
2
1. 3. QUIZQUIZ-STORY (per tutti)
Per scoprire qualche curiosità in più su C. Darwin e la sua vita vi consigliamo di rispondere a
questo simpatico quiz!
1. Quali dei seguenti libri è opera di Darwin?
a) L’Origine della specie
b) Il mondo perduto
c) Tutto sui mammut
2. La pianta preferita di Darwin era…
a) La dionea: una pianta carnivora
b) Il cetriolo
c) Il cavolfiore
3. Darwin era esperto mondiale di:
a) Scimmie
b) Pulci
c) Cirripedi (una particolare famiglia di crostacei)
4. Un giorno, mentre era a caccia di coleotteri, ne adocchiò un esemplare interessante.
Peccato che ne avesse uno già in ciascuna mano. Allora decise di:
a) Mettersi gli altri due nel cappello e prendere in mano il terzo
b) Mettersi in bocca uno dei due insetti, per avere una mano libera
c) Schiacciarlo sotto un tacco
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Se non conoscete ancora la vita e gli interessi di Charles Darwin questo curioso quiz può essere un
punto di partenza per avvicinarvi al personaggio! Per conoscerlo meglio vi suggeriamo le attività
1.1.e 1.2 che trovate nella stessa sessione.
Attività proposta da Associazione DIDO’ per il Museo Civico di Storia Naturale di Ferrara
3
2. LA VARIABILITA’ INTRASPECIFICA E LA
SELEZIONE NATURALE
2.1 PESCI A MATITA (per tutti)
Dividetevi in quattro gruppi. Ognuno di voi dovrà avere 10 fogli di carta numerati dall’1 al 10 e una matita
(non la gomma!). Mettete il pesce-campione al centro del gruppo e disegnate sul primo foglio di carta un pesce
il più possibile simile al pesce-campione (FIG.1)
1.
2.
3.
Senza guardare i disegni, un componente del gruppo sceglie una caratteristica (es. “lunghezza delle
pinne”). Ora confrontate i vostri disegni e scegliete il pesce che meglio esprime quella caratteristica
(nel nostro esempio, quello con le pinne più lunghe. FIG 2.). Ponete il pesce selezionato al centro del
gruppo e usatelo come pesce-campione, cercando di riprodurlo sul foglio n°2.
Un altro componente del gruppo sceglie una nuova caratteristica in base alla quale individuerete, tra
i pesci disegnati sui fogli n°2, un nuovo pesce-campione (FIG 3.). Continuate in questo modo per 3-4
volte scegliendo caratteristiche diverse.
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Questa attività simula l’effetto della selezione nel determinare le modificazioni delle specie nel
tempo, cioè l’evoluzione dei viventi.
Confrontando i pesci dell’ultima generazione con il primo pesce-campione, si notano differenze
davvero notevoli, come pure confrontando i pesci di una stessa generazione disegnati da gruppi
diversi. In effetti, i pesci disegnati da diverse mani non sono mai perfettamente uguali tra loro anche
se il modello è lo stesso e, allo stesso modo, negli organismi che si riproducono sessualmente, i figli
non sono identici ai genitori. Su questa grande varietà di caratteristiche agisce la selezione naturale,
che consente solo ad alcuni individui di sopravvivere e riprodursi. La selezione naturale fa sì che alcuni
individui, nati con caratteristiche vantaggiose per l’ambiente in cui si trovano, sopravvivano e si
riproducano meglio degli altri, cosicché le caratteristiche vantaggiose passano alla generazione
successiva e si diffondono sempre più nella popolazione. Nell’attività proposta, la caratteristica
“vantaggiosa” veniva scelta dopo avere eseguito i disegni, non prima. Lo stesso avviene in natura: le
differenze tra un organismo e un altro compaiono casualmente, e possono rivelarsi vantaggiose,
svantaggiose o indifferenti a seconda dell’ambiente in cui vive l’organismo considerato.
Attività proposta da ADM per il Museo di Storia Naturale di Milano
4
2.2
2.2 PREDATORI DI COLORI (per tutti)
Disponete su un tavolo un foglio di carta verde, rappresentante l’ambiente e, sopra a questo, 100 cartoncini di
colori diversi (anche verdi), simboleggianti individui di specie diverse, ben separati tra loro in modo che non si
tocchino. Registrate su una tabella il numero di individui per colore (partendo da un totale di 100, i vostri
valori corrisponderanno a dati percentuali).Fig.1.
Fig.1
Fig.2
Fig.3
Impersonate dei predatori che, girando intorno al tavolo-habitat, catturano una preda (un cartoncino
colorato, che riporrete ai lati del foglio)Fig.2. Continuate a “cacciare” fino a lasciare sul foglio 25
cartoncini. Suddividete i cartoncini “sopravvissuti” per colore, contateli e registrate i dati. Ora
immaginate che ogni “sopravvissuto” si riproduca, generando 3 figli.
Per ogni cartoncino rimasto, aggiungetene 3 dello stesso colore (Fig.3.). Rimescolateli e spargeteli tutti
sul foglio, quindi simulate nuovamente la “predazione“. Ripetete l’operazione per almeno 4 volte,
registrando accuratamente i valori ad ogni passaggio. Ci sono cambiamenti nelle percentuali di ogni
colore tra la 1°, la 2°, la 3° e la 4° generazione? Se sì, quali? Perché?
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Con questo gioco avete simulato la selezione naturale provocata dai predatori su una popolazione di
prede. Se durante la “predazione” avete raccolto i cartoncini velocemente, dovreste notare un
aumento della percentuale di cartoncini verdi generazione dopo generazione. Può anche succedere
che i cartoncini dai colori più vistosi scompaiano completamente dalla popolazione.
I cartoncini verdi hanno maggiori probabilità di “sopravvivere” perché si confondono meglio con
l’ambiente: la stessa cosa avviene in natura per gli individui dotati di colori mimetici. Invece gli
individui troppo vistosi, o troppo facili da catturare (ad esempio quelli capitati verso il bordo del
tavolo nel gioco proposto) difficilmente riusciranno a sopravvivere e a riprodursi. Di conseguenza, le
caratteristiche vantaggiose saranno presenti nella generazione successiva con maggiore frequenza
rispetto a quelle non vantaggiose.
Secondo l’attuale teoria scientifica, è proprio la selezione naturale il fenomeno alla base
dell’evoluzione delle specie viventi.
Attività proposta da ADM per il Museo di Storia Naturale di Milano
5
3. GLI ADATTAMENTI
3. 1 CURIOSI ANIMALI (sc. primaria e secondaria I g)
Associate ognuna delle caratteristiche qui sotto elencate agli animali che la possiedono, unendoli con
una freccia.
1.
ZAMPE PALMATE
2. BECCO D’ANATRA
3. CODA USATA COME TIMONE
4. UNA PELLICCIA IMPERMEABILE
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Tutti questi animali hanno particolari caratteristiche fisiche che li rendono adatti a vivere al meglio in
ambiente acquatico. Inoltre, in natura è facile riscontrare come a volte animali appartenenti anche a
classi molto diverse, vivendo in ambiente simile, abbiano caratteristiche morfologiche analoghe (nel
nostro caso, ad esempio, zampe adatte al nuoto). Questo risultato, opera della selezione naturale che
promuove il carattere vantaggioso per la vita in quell’ambiente, viene detto convergenza adattativa.
Attività proposta da ADM per il Museo Civico di Storia Naturale di Milano
6
3.2 LA FORMA DEL BECCO (sc. primaria e secondaria I g)
Sono qui rappresentati quattro uccelli tipici del bosco temperato europeo. Osservate con attenzione le
caratteristiche morfologiche soprattutto dei becchi: quali differenze potete notare? Queste differenze
sono importanti? Per quale motivo?
UPUPA
PICCHIO ROSSO
MAGGIORE
GUFO COMUNE
COLOMBACCIO
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Questi 4 uccelli vivono nello stesso ambiente e ne condividono le risorse (spazio, cibo, nascondigli….).
La forma del becco, che in questi animali è molto differente, ci dà un indizio sulle scelte alimentari e
sulle tecniche per procacciarsi il cibo. Il becco robusto e appuntito del picchio è perfetto per stanare
insetti sotto le cortecce, mentre quello adunco e tagliente del gufo è adatto a catturare una preda e
strapparne piccoli lembi. Ognuno di questi uccelli ha un becco specializzato che lo avvantaggia nel
procurarsi il cibo preferito, diverso da quello degli altri, procurato in modo diverso. E’ possibile
dunque comprendere come, a volte, la specializzazione così spiccata e la differenziazione di un
carattere (forma del becco) all’interno di uno stesso gruppo di animali (uccelli) possa essere
vantaggiosa ed eviti la competizione.
Attività proposta dal Museo Civico di Zoologia di Roma
7
3.3 DINOSAURI….CHE FORZA!! (sc. primaria e secondaria I g)
I dinosauri hanno dominato la Terra per quasi tutto il mesozoico, eppure anch’essi sono stati
sostituiti da organismi con nuove caratteristiche! Risolvete il cruciverba e scoprirete in
verticale, evidenziata, la classe di animali che trasse beneficio dalla loro estinzione.
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1. Rettile pelicosauro posto sulla linea evolutiva che ha dato origine ai mammiferi.
2. Periodo nel quale si è verificata l’estinzione in massa dei dinosauri
3. Corpo extraterrestre possibile causa dell’estinzione dei dinosauri
4. Animali marini dotati di conchiglia a spirale, estinti in massa contemporaneamente ai dinosauri
5. Scomparsa definitiva di una specie
6. Resti pietrificati di organismi vegetali o animali antichi milioni di anni.
7. Nome abbreviato di uno dei più feroci dinosauri carnivori
8. Ordine di rettili del Mesozoico adattati all’ambiente marino
9. Grande dinosauro erbivoro dal muso a tre corna
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Spesso il concetto di “adattato” viene erroneamente confuso con quello di “forte”. In realtà, come
Darwin sostenne, un essere vivente adattato non necessariamente deve essere forte fisicamente, così
come un organismo forte può risultare, di fronte a un cambiamento dell’ambiente, assolutamente
non adattato alle nuove condizioni e quindi facilmente vulnerabile. A tal proposito ne sono un
esempio i grandi dinosauri come i t-rex e i triceratopi: nonostante la loro indubbia forza, quando un
evento ancora da chiarire ha modificato le condizioni ambientali, essi si sono estinti perché le loro
caratteristiche non sono risultate adatte a superare la crisi.
Attività proposta da ADM presso il Museo Civico di Storia Naturale di Milano
8
4. EVOLUZIONE E BIODIVERSITA’
4.1
LA LUNGA STORIA DELLA TERRA (sc. primaria e secondaria I g)
Prendete confidenza con l’evoluzione degli esseri viventi giocando con i dadi! Per giocare serve: un
dado, almeno 2 giocatori, una pedina per ognuno….e tanto coraggio per affrontare il lungo percorso
della vita sulla Terra!!! Ricordate che per ogni casella dovete seguire le istruzioni del tabellone!!
Per stampare tabellone ed istruzioni vai alla sezione allegati ANMS: allegato 4.1
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Il nostro pianeta ha una lunga storia: 4,5 miliardi di anni! Un tempo lunghissimo durante il quale si
sono susseguiti eventi geologici e atmosferici di grande entità. Un ambiente sempre così in
trasformazione ha permesso alla selezione naturale di operare sulle prime forme di vita garantendone
la continua evoluzione verso forme sempre meglio adattate.
Il lento ma inesorabile ”lavoro” della selezione naturale, come già sosteneva Charles Darwin, è
testimoniato da ritrovamenti fossili di esseri viventi, oggi estinti, ma che per caratteristiche
anatomiche ricordano forme attuali.
A cura di Associazione Didattica Naturalistica per il museo di Scienze Naturali “E. Caffi” - Bg
9
4.2. TRAPPOLE (sc. primaria e secondaria I g)
Quasi ovunque, intorno a noi, vivono tantissimi piccoli animali. Avete mai provato a guardare
negli angoli della casa, sulle foglie e sui fiori del giardino? Oppure sotto i sassi o i legni?
Anche Darwin fin da bambino andava per campi attrezzato per la “caccia”. Queste raccolte sono
state il suo primissimo approccio alla natura e allo studio dettagliato dei particolari che
dimostrano la biodiversità.
Per catturare ed osservare un buon numero di esemplari potete usare queste semplici ma efficaci
trappole. Alla fine delle osservazioni ricordatevi di liberare gli animaletti dove li avete trovati.
ASPIRATORE
PER INSETTI
TRAPPOLE A
CADUTA
Per costruire un aspiratore
procuratevi una bottiglietta di
plastica, due tubicini di gomma,
una garzina e un elastico.
L’aspiratore serve per catturare
piccoli insetti direttamente dal
terriccio, da foglie, fiori o tronchi.
E’ sufficiente aspirare attraverso il
tubo A puntando il tubo B sulla
zona da vagliare. Gli animaletti
verranno raccolti nella bottiglietta
e potrete così osservarli da vicino.
TUBO B
TUBO A
GARZA
Prendete un bicchiere di plastica a
bordi lisci e interratelo dopo
averne riempito il fondo di aceto
bianco. Riparate l’imboccatura
della trappola con un pezzo di
legno o altro, facendo attenzione a
non impedire l’ingresso agli
animali. Sistemate le trappole in
diversi microhabitat del giardino
(prato, aiuola di fiori, nell’orto..) e
dopo qualche ora controllate gli
animali caduti.
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Osservate le trappole al mattino presto, a mezzogiorno, al tramonto e nella tarda serata. Quando sono più
attivi gli animali? La loro attività è in rapporto alle condizioni atmosferiche?
Confrontate i tipi e i numeri degli animaletti intrappolati nelle diverse zone e micro-habitat, ci sono
differenze?
A cura del Museo di Storia Naturale dell’Università degli Studi di Pavia
10
5. LA FOLLE IDEA DI Mr. DARWIN:
L’UOMO E LE SCIMMIE
5.1 DIVERSI MA UGUALI (sc. primaria I g)
L ’analisi dettagliata di parti scheletriche di primati attuali e fossili permette di formulare un’ ipotesi
sulle “parentele” tra i primati a noi più vicini. Tra gli alberi filogenetici qui sotto quale, secondo voi,
rappresenta più correttamente questa ipotesi? Che cosa significa?
Alcuni esami particolari sono in grado di dirci quale, tra le scimmie antropomorfe, sia più simile a
noi. L’uomo in effetti condivide circa il 95% del patrimonio genetico con lo scimpanzé e questo fatto
spiega la strabiliante somiglianza che ci unisce. Nonostante ciò rimangono ben visibili alcune
differenze: osservando di profilo un uomo e uno scimpanzé, riuscite ad individuarle?
Aggiungiamo anche…:
SCIMPANZE’
Postura occasionalmente eretta
Cervello piccolo
Arti superiori lunghi
Canini grandi e lunghi
UOMO
Postura eretta stabile
Cervello grande
Arti superiori più corti
Canini lunghi come gli altri denti
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
L’uomo ha alcuni caratteri, e precisamente le unghie piatte, anziché gli artigli, il pollice opponibile e
quattro incisivi inferiori, in comune con altri mammiferi. Gli animali con questi caratteri si
chiamano Primati, quindi anche l’uomo è un primate, come tutte le scimmie e le proscimmie. Ecco
perché egli assomiglia di più a loro che a un cane o un cavallo.
A cura di Associazione Didattica Naturalistica per il museo di Scienze Naturali “E. Caffi” - Bg
11
5.3 I PRIMATI ATTUALI ((sc. secondaria II g)
L’uomo è un Primate come lo sono il gorilla, lo scimpanzé, il macaco, l’amadriade, il lemure o il
cebo. Il confronto fra la morfologia, l’intelligenza e il comportamento delle varie specie di Primati
non umani, con le quali abbiamo in comune tappe recenti della nostra storia evolutiva, ci
permette di ricostruire l’evoluzione della specie umana e di capire i meccanismi dell’evoluzione
biologica.
Provate anche voi a cimentarvi in uno studio comparato utilizzando le schede proposte che si
concentrano su questi aspetti anatomici:
a) GLI OCCHI DEI PRIMATI
b) LE MANI DEI PRIMATI
c) LA CAPACITA’ CRANICA DEI PRIMATI
d) LA LOCOMOZIONE DEI PRIMATI
Per stampare le schede vai alla sezione allegati ANMS: allegato 5.3- a) -b)- c)-d)
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Sarà molto interessante verificare come passando dalle proscimmie alle scimmie antropomorfe le
caratteristiche analizzate tendono via via ad essere sempre più vicine a quelle dell’uomo.
Attività proposta da Museo Civico di Zoologia di Roma
12
5.2
5.2 UNO STUDIO ACCURATO (sc. primaria e secondaria I g)
Ancora oggi, guardando da vicino una scimmia, si rimane stupefatti per quanto ci somigli: le mani,
gli occhi e le movenze sembrano volerci ricordare qualcosa ma…… che cosa?
Uno studio attento delle caratteristiche dei crani ci può aiutare a capire quale sia il rapporto
evolutivo tra uomo e scimmie.
Osservate con attenzione le immagini che si riferiscono al cranio di a) Homo sapiens e a quello di b)Gorilla.
Troverete le immagini tra gli allegati ANMS: allegato 5.2 -a)-b)
Gorilla- foglio B
Uomo- foglio A
Verrebbe spontaneo dire che “l’uomo derivi dalle scimmie” ma in realtà non sarebbe davvero
corretto. Infatti, grazie a studi sempre più dettagliati dei resti fossili e ai moderni mezzi a servizio
della scienza è certo che l’uomo e le cosiddette scimmie non avessero altro che un antenato in
comune e non una discendenza diretta.
Prova anche tu a cimentarti in uno studio comparato di crani seguendo le schede.
Attività proposta da ADM per il Museo Civico di storia Naturale
Leggete le caratteristiche elencate e assegnatele al cranio dell’uomo o a quello del gorilla riportandole nei
fogli A e B sopra.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
HA LA TESTA TONDA
HA UNA CRESTA OSSEA SULLA TESTA
HA LA FRONTE ALTA E SPAZIOSA
HA LA FRONTE BASSA
HA IL FORO OCCIPITALE SPOSTATO VERSO LA NUCA
HA IL FORO OCCIPITALE AL CENTRO
HA LA FACCIA PIATTA
HA IL MUSO SPORGENTE
HA LE SOPRACCIGLIA SPORGENTI
10 HA I CANINI PICCOLI
11 HA I CANINI MOLTO GROSSI
12 HA IL MENTO PRONUNCIATO
13 NON HA IL MENTO
14 HA MANDIBOLA FORTE E ROBUSTA
15 HA MOLARI DI MODESTE DIMENSIONI
16 HA MOLARI GROSSI E MASSICCI
17 HA IL CERVELLO GRANDE
18 HA IL CERVELLO PICCOLO
Ora considerate le immagini relative a Australopithecus afarensis e Homo erectus (Troverete le immagini tra
gli allegati ANMS 5.2 c)-d) : confrontando questi crani con quelli precedentemente analizzati,
collocateli in quello che sembra l’ordine evolutivo più corretto.
RIFLESSIONI E SUGGERIMENTI
Il gorilla è una scimmia antropomorfa e come tale molto somigliante all’uomo, ma, come si evince da
questo studio sui crani, ancora molte sono le caratteristiche che li distinguono. Il cranio di A. afarensis e
quello di H. erectus hanno in sé racchiuse sia caratteristiche scimmiesche che umane. Ciò ci permette di
affermare, come fece già Darwin, che uomo e gorilla abbiano un antenato in comune, da ricercarsi molto
indietro nel tempo, ma non un rapporto di discendenza diretta. Mentre, la sempre maggior somiglianza
tra A. afarensis, H. erectus e H. sapiens, fa dedurre che appartengano allo stesso ramo evolutivo staccatosi da
quello delle scimmie antropomorfe milioni di anni fa.
Attività proposta da ADM presso il Museo Civico di Storia Naturale di Milano
13
