Capitolo 11 Gli esseri viventi saperi essenziali 11.1 Viventi e non viventi Sulla terra possiamo distinguere cose non viventi e organismi viventi. Gli organismi viventi sono diversissimi fra loro perciò occorre definirne le caratteristiche per riconoscerli; la scienza che si occupa di questo di questo è la biologia. Fra le seguenti immagini saremo in grado di individuare esseri viventi? Spesso la risposta è si ma a volte è difficile dire se qualcosa Fig. 1 è vivente o no. La figura1mostra un vulcano in attività è certamente una cosa non vivente e la figura 2 mostra certamente esseri viventi, la figura 3 è un virus uno dei casi difficili, la figura 4 è un cristallo e quindi un non vivente ma ha qualcosa in comune con i virus e i viventi. 11.2 Le caratteristiche degli esseri viventi Fig. 2 Elenchiamo le proprietà dei viventi. 1. Hanno una forma caratteristica 2. Hanno una composizione eterogenea 3. Hanno struttura interna complessa 4. L'organismo utilizza materia ed energia per accrescersi e conservare la propria struttura 5. Avvertono stimoli e reagiscono ad essi 6. Si riproducono e si sviluppano secondo un programma Fig. 3 7. Hanno la capacità di evolvere 8. Hanno un ciclo vitale 9. Interagiscono con altri organismi e con l’ambiente 11.3 Gli esseri viventi hanno una forma caratteristica Noi classifichiamo gli organismi in specie in base alla loro forma (criterio morfologico) e diremo che appartengono alla stessa specie organismi che hanno la stessa forma. Molti organismi subiscono una metamorfosi (fig. 5 e 6) cioè cambiano di forma durante lo sviluppo ma queste modificazioni sono sempre ugualiall’interno della Fig. 4 stessa specie. A volte maschio e femmina sono molto diversi fra loro ( fig. 7) ma siccome vediamo che in natura si accoppiano siamo sicuri che appartengono alla stessa specie. Fig. 5 I cristalli hanno forma caratteristica che permette di classificarli tuttavia non presentano un ciclo di sviluppo 11.4 Gli organismi viventi hanno una composizione eterogenea Gli esseri viventi contengono diversi elementi formano un numero enorme di molecole (zuccheri, grassi, proteine (fig. 8) ecc.). I Fig. 6 minerali hanno una composizione semplice e omogenea (fig. 9). 11.5 Gli organismi viventi hanno struttura interna complessa Se sono formate da tante molecole la struttura degli esseri viventi è complicata. I cristalli hanno un solo tipo di molecola, la fluorite è formata solo da due tipi di atomi calcio e fluoro (fig.9). Fig. 7 Anche nel più semplice organismo possibile la diverse molecole si organizzano per dare origine a strutture diverse come possiamo vedere nel virus (fig. 10): Ciascuna struttura è formata da una combinazione di molecole. Benché i virus hanno moltissime caratteristiche degli esseri viventi pur tuttavia essi non sono considerati dalla maggior parte degli scienziati degli esseri viventi (infatti non esiste un regno dei virus). Fig. 8 Molti organismi, in particolare i pluricellulari, possiedono anche un organizzazione a livello di individuo. Facciamo l’esempio di un pesce, esso contiene parti ben individuabili (fig. 11): 1. organi (es. il cuore, le branchie), 2. apparati (ad es., quello digerente, quello scheletrico) 3. sistemi (ad es., quello nervoso) che svolgono specifiche Fig. 9 funzioni e possiedono precise strutture. Ciascuna di queste strutture anatomiche è a sua volta costituita da tessuti formati da cellule. Ogni cellula è a sua volta composta da organuli che svolgono funzioni diverse ed infine ogni organulo è formato da diverse molecole. Fig. 10 Fig. 11 11.6 Oltre gli organismi I viventi sono raggruppabili in specie; due individui appartengono alla stessa specie se possono produrre figli.. La specie è suddivisa in raggruppamenti più piccoli come le popolazioni. Specie che vivono insieme in uno stesso habitat formano una comunità biologica. Definiamo infine biosfera l’insieme di tutti i viventi 11.7 Metabolismo I viventi assumono sostanze da cui traggono energia e materiale per accrescersi e riparare ciò che non funziona più espellendo cià che non serve. Tutto questo si chiama metabolismo. Definiamo quindi metabolismo tutto ciò che l’organismo fa per mantenersi in vita. 11.8 Reagiscono agli stimoli I segnali che gli organismi ricevono dall’esterno si chiamano stimoli a cui gli organismi reagiscono in modi diversi. Anche i batteri reagiscono agli stimoli si avvicinano a stimoli positivi (cibo) allontanano da quelli negativi (sostanze tossiche) .I minerali subiscono passivamente le situazioni esterne (il sale nell’acqua si scioglie). 11.9 Riproduzione e sviluppo secondo un programma La riproduzione è la capacità degli organismi di dare origine a copie di se stessi. Tutto ciò avviene secondo un programma genetico presente nel DNA Fig. 12 11.10 La mutabilità e la capacità di evolvere Siccome non siamo tutti uguali il processo di “copiatura” non è perfetto e questo si traduce nel fatto che non siamo tutti uguali. Questo alla lunga costituisce la base per l’evoluzione delle specie. 11.11 Adattamento all’ambiente La capacità di evolvere ha fatto si che gli organismi viventi risultino adattati all’ambiente in cui vivono favorendo gli individui che avevano maggiori probabilità di riprodursi. 11.12 Ciclo vitale Molti cicli vitali sono semplici (es. il nostro nascita, sviluppo, maturità riproduzione nascita ecc. la vecchiaia e morte segnano l’uscita degli esseri viventi dalla fase riproduttiva e dal ciclo vitale) altri estremamente complessi come quelli del polipo-medusa (fig. 12). 11.13 Relazioni Una delle caratteristiche dei viventi è quella di interagire con organismi della stessa specie, di altre specie e con l’ambiente esterno.