2M a.s.09-10
percorso lezione di biologia alla ricerca della risposta a:
COME SI DISTINGUE UN VIVENTE?
(Sonzogni): se nasce, cresce, respira. Trivella aggiunge: se si riproduce, si
nutre, muore.
Esaminiamo ogni carattere:
1. nasce: “le montagne nascono per effetto del movimento della crosta terrestre.”
Le montagne sono viventi? NO. Allora che cosa dobbiamo specificare per gli
esseri viventi?
Nabalma: nasce da un altro vivente.
2. Cresce:”i cristalli di sale crescono nell'acqua molto salata lasciata al sole”. Il
sale è vivente? NO. Esistono viventi che non crescono? SI, i virus.
3. Respira: “ i batteri anaerobi obbligati vivono solo senza ossigeno, quindi non
respirano”. I batteri sono viventi? SI. Quindi non tutti i viventi respirano.
Esistono non viventi che respirano? NO. Che cosa significa respirare? Usare
l'ossigeno dell'aria per vivere, cioè per ricavare energia (Mazzoleni) dalle
sostanze nutritive.
4. Si riproduce: “il libro si riproduce la con la fotocopiatrice”. Il libro è un
vivente? NO. Tutti i viventi si riproducono? SI, anche i virus. Che cosa
significa riprodursi ? Nabalma/Mistri: generare altri esseri viventi simili.
Mistri: che generano altri viventi simili.
5. Si nutre:” i virus non si nutrono mai, eppure sono esseri viventi”. Gli altri
viventi in modi diversi si nutrono tutti. “ Soltanto i viventi si nutrono”. Che
cosa vuol dire nutrirsi? Ricavare energia dalle sostanze nutritive. Solo i viventi
possono nutrirsi? SI, ma non tutti.
6. Muore: “ Il mare Mediterraneo tra circa 100 milioni di anni potrebbe morire e
il suo fondale diventare una catena montuosa”. L'acqua ed il fondale del mare
sono viventi? NO. Tutti i viventi prima o poi muoiono? “ Ogni singolo virus
quando si riproduce lascia una parte di sé fuori da una cellula e l'altra parte
entra dentro la cellula “. Si può dire che il singolo virus è morto? Forse sì,
come singolo individuo, ma non come gruppo di virus.
Che cosa vuol dire morire? Mistri: il singolo individuo (una sola cellula, oppure un
insieme di cellule organizzate) non esiste più come struttura unica. Anche un non
vivente può morire, in questo senso.
Allora riassumiamo: una struttura vivente
a) nasce da un altro vivente,
b) cresce
c) respira cioè usa l'ossigeno dell'aria per vivere, cioè per ricavare energia dalle
sostanze nutritive,
d) si riproduce cioè genera altri viventi ad esso simili,
e) si nutre, cioè ricava energia dalle sostanze nutritive,
f) muore cioè non esiste più come singolo individuo.
Legenda:
Rosso: carattere solo dei viventi e di tutti i viventi (esclusivo e omnicomprensivo)
blu: carattere solo dei viventi, ma non di tutti i viventi (esclusivo).
marrone: carattere non solo dei viventi, ma di tutti i viventi.
nero: carattere non solo dei viventi, e non di tutti i viventi.
In base a questo decidiamo di mettere in ordine i caratteri che possiede una struttura
vivente partendo dai più significativi ( i caratteri solo dei viventi e di tutti i viventi):
1.
2.
3.
4.
5.
nasce da un altro vivente
si riproduce cioè genera altri viventi ad esso simili,
essere costituiti da cellule (tranne i virus);
si nutre, cioè ricava energia dalle sostanze nutritive (tutti tranne i virus)
respira cioè usa l'ossigeno dell'aria per vivere, cioè per ricavare energia dalle
sostanze nutritive (moltissimi viventi , ma non tutti)
6. muore;
7. cresce ( i virus non crescono).
Rispetto all'elenco originario formulato da alcune alunne abbiamo
aggiunto “ essere costituiti da cellule”.
L'insegnante aggiunge alcuni particolari sulle proprietà di un vivente:
1. essere costituiti da cellule: tutti gli esseri viventi, tranne i virus, sono
costituiti da una o più cellule, piccolissime unità distinte capaci di svolgere
tutte le funzioni proprie dei viventi. Le cellule, infatti, nascono, si nutrono,
crescono, si riproducono e muoiono. I più semplici organismi viventi sono
costituiti da una singola cellula microscopica; così ad esempio, i Batteri,
molte specie di Protisti e i lieviti tra i Funghi. Altri organismi, come le Piante,
gli Animali e quasi tutti i Funghi, sono formati da un elevato numero di cellule.
Le cellule che costituiscono un organismo pluricellulare possono essere
strettamente saldate le une alle altre o essere relativamente libere e
indipendenti. In ogni caso, sono in comunicazione chimica tra di loro per
formare il complesso integrato dellʼorganismo.
2.
i viventi sono esseri complessi e altamente integrati. Un batterio, che è
una delle forme di vita più semplici e piccole, è fatto da circa 7000 sostanze
chimiche diverse. Ognuna ha una sua funzione ben precisa e deve essere
sempre presente nella quantità “giusta” per il buon funzionamento del
batterio. Se poi si considera lʼuomo, cioè lʼorganismo in assoluto più
complesso, si scopre che è costituito da almeno 10000 miliardi di cellule
composte da decine di migliaia di sostanze chimiche diverse. Nel corpo
umano le cellule sono differenziate in circa 200 tipi diversi. I vari tipi di cellule
sono organizzati in tessuti che, a loro volta, formano gli organi. Gli organi
costituiscono i sistemi o apparati e questi sʼintegrano a formare lʼorganismo.
3. Mantenere e trasmettere di generazione in generazione la complessità
dei viventi richiede una quantità dʼinformazioni che, anche per il più semplice
organismo, è superiore a quella contenuta in una voluminosa enciclopedia.
Ogni struttura e ogni attività, dalla singola molecola allʼintero organismo, dalla
nascita alla morte, sono codificate nei cosiddetti geni. I geni sono formati dal
DNA che compone i cromosomi. Ciascun gene “contiene” unʼinformazione
che, di volta in volta, può essere modulata e coordinata con quella di altri
geni. Ne risulta un armonico e complesso sistema che dirige le attività svolte
dalle varie cellule non solo nellʼorganismo adulto, ma anche durante la sua
crescita e il suo sviluppo.
4. Ogni organismo ( tranne i virus) può andare incontro a continue
trasformazioni (metabolismo) che mantengono la sua complessa struttura,
consentono la crescita e i continui adattamenti allʼambiente. Il metabolismo
cellulare è quel complesso di trasformazioni chimiche che ogni cellula
effettua per accrescere o riparare le sue strutture, per nutrirsi, ecc. L'
alimentazione, la respirazione e lʼescrezione sono lʼespressione più evidente
dei processi metabolici che si compiono in un organismo.
5. Ciascun vivente è in grado di riprodursi. Un organismo unicellulare duplica il
proprio DNA, si accresce e si divide in due cellule figlie che erediteranno una
delle due copie del DNA. Tra gli esseri pluricellulari, quelli che hanno la
riproduzione sessuata, si ha la fusione di due cellule (dette gamete maschile
e gamete femminile), prodotte da due individui di sesso opposto. Il risultato di
questa fusione si chiama zigote ed è una cellula che contiene metà del DNA
proveniente dal padre, e metà proveniente dalla madre. Lʼindividuo che si
sviluppa dallo zigote assomiglia ai genitori, ma sarà diverso da tutti e due. In
questo modo, a ogni generazione appariranno sempre nuove varianti della
stessa specie. Anche i virus si riproducono inserendo il proprio DNA oppure
RNA (retrovirus) all'interno di una cellula le cui strutture, dal momento
dell'invasione virale, sono del tutto comandate dal DNA del virus che dirige la
fabbricazione di altre particelle dello stesso virus.
6. la crescita è un aspetto importante degli organismi viventi ( ma non dei
virus): persino i batteri sʼingrandiscono, seppure di poco, dopo una divisione
riproduttiva. Di norma, negli organismi pluricellulari lo zigote si divide più
volte fino a formare miliardi di cellule. Lʼaccrescimento è accompagnato dalla
comparsa di nuovi tipi cellulari, di nuovi tessuti e di nuovi organi.
7. attraverso la riproduzione, i genitori trasmettono al figlio parte dei propri
geni, cioè una parte del proprio materiale ereditario. Per questo il figlio non
risulta del tutto uguale né al padre né alla madre, ma possiede caratteri
ereditari di entrambi. In più potrebbe possedere anche qualche caratteristica
nuova che non esisteva nei suoi antenati. Un nuovo carattere, o mutazione,
si origina in conseguenza del fatto che il materiale ereditario viene trasmesso
lievemente modificato rispetto a quello originale.
8. Lʼaccumulo di tali variazioni nel tempo e nello spazio può condurre alla
formazione di organismi con caratteristiche strutturali assai diverse. In tal
modo, nel corso delle ere geologiche, hanno avuto origine le nuove specie di
organismi viventi e quindi lʼattuale grande varietà degli organismi viventi si è
originata attraverso un processo chiamato evoluzione. Esso altro non è che
il risultato delle variazioni genetiche sommatesi nellʼarco di tempo che divide
le prime forme di vita ( comparse circa 3,6 miliardi di anni fa) da quelle attuali.
9. tutti gli organismi viventi interagiscono con lʼambiente e tra di loro. Ad
esempio una pianta per crescere ha bisogno di acqua, di sali minerali, di
anidride carbonica, tutte “materie prime” che essa assorbe dallʼambiente
esterno, ma anche di energia luminosa. La maggiore o minore disponibilità di
materia ed energia influirà la sua crescita. Anche la temperatura, la pioggia, il
vento, la latitudine e lʼaltitudine influiscono sulla vita delle piante. Le piante
stanno alla base dellʼalimentazione per gli animali e per lʼuomo, che da esse
a loro volta ricavano “materie prime” ed energia.
