Classificare i viventi ci aiuta a comprenderne la diversità Biodiversità e classificazione • I viventi esistono in moltissime forme diverse (attualmente circa 1.700.000 specie, di cui il 60% sono specie diverse di insetti). • Dalla comparsa della vita, si pensa siano state presenti sulla Terra dai 100 ai 250 milioni di specie diverse, per lo più estinte. • Secondo uno degli schemi di classificazione ad oggi utilizzati, tutti gli organismi viventi sono stati suddivisi in TRE DOMINI, prendendo in considerazione: – – – – L’organizzazione cellulare (procarioti o eucarioti) Il fatto di essere unicellulari o pluricellulari Il modo di nutrirsi (autotrofi o eterotrofi) Per gli eterotrofi, se la digestione del cibo avviene esternamente o internamente all’organismo. La classificazione dei viventi • Sistematica (Linneo, 1740) – Mette ordine nella grande varietà del mondo dei viventi – Ne individua le relazioni di parentela Confronto tra organismi Individuazione similitudini/differenze Raggruppo in base a caratteri comuni Il moderno sistema di classificazione: l’origine evolutiva comune All’interno di una stessa specie gli organismi sono simili ma non identici Per indicare le diverse specie si usa la Nomenclatura binomia Genere Panthera pardus Classificare i viventi ci aiuta a comprenderne la diversità I nomi scientifici sono detti binomiali perché formati da due elementi: 1. nome del genere; 2. nome della specie. Per esempio, il nome scientifico del vischio è Phoradendron tomentosum. La definizione di specie: una specie è costituita da organismi molto simili fra di loro che possono incrociarsi dando vita a prole fertile. Il concetto di specie: l’unità fondamentale di classificazione La classificazione: il concetto di gruppo tassonomico La tassonomia classifica gli organismi in categorie o taxa. Categoria Specie umana Mais Dominio Eukarya (eucarioti) Eukarya (eucarioti) Regno Animalia (animali) Plantae (piante) Phylum Chordata (cordati) Antophyta (antofite) Classe Mammalia (mammiferi) Monocotyledones (monocotiledoni) Ordine Primates (primati) Commelinales Famiglia Hominidae (ominidi) Poaceae (poacee) Genere Homo Zea Specie* Homo sapiens Zea mays * Per specificare esattamente un organismo si usa la «nomenclatura binomiale» (a due nomi), che indica il genere e la specie. La classificazione degli organismi viventi è basata su un sistema gerarchico, ovvero gruppi all’interno di altri gruppi: un particolare gruppo è detto unità tassonomica o taxa. Classificare Homo sapiens Minore somiglianza fra i gruppi di una categoria termine coniato da Linneo nel 1758 Massima somiglianza fra i gruppi di una categoria La specie umana fa parte dei vertebrati (colonna vertebrale e scatola cranica) terrestri o tetrapodi (quattro arti ed estremità fornite di dita), appartiene alla classe dei mammiferi (allattamento al seno ed endotermi) e all’ordine dei primati. Tutti gli organismi viventi hanno un’organizzazione strutturale comune: La nascita della sistematica evolutiva (vedi approfondimento) Gli organismi viventi hanno caratteristiche comuni Procarioti ed eucarioti Tutti i viventi condividono un antenato unicellulare comparso circa 4 miliardi di anni fa Gli organismi viventi hanno caratteristiche comuni • ORDINE: i viventi presentano strutture e funzioni complesse ma ordinate • CRESCITA E SVILUPPO: ogni organismo segue un modello di crescita e sviluppo caratteristico della propria specie • CONSUMO D’ENERGIA: tutti i viventi assumono energia dall’ambiente esterno, la trasformano e la usano. • RISPOSTA AGLI STIMOLI: capacità di rispondere a stimoli provenienti dall’ambiente • REGOLAZIONE (omeostasi): capacità degli organismi, anche unicellulari, di mantenere inalterato il proprio ambiente interno • RIPRODUZIONE: capacità di riprodursi e dare origine a individui della stessa specie – asessuata – sessuata • EVOLUZIONE: capacità di cambiare nel tempo (evolversi), adattandosi all’ambiente Prima caratteristica: unicellulari e pluricellulari Gli organismi sono fatti di cellule. Sono unicellulari se sono formati da una sola cellula, pluricellulari se sono composti da più cellule. unicellulari pluricellulari insetto Cellule batteriche archeabatteri 1. Seconda caratteristica: procarioti ed Più semplice e più piccola(1 1. Più grande (10-50 µm) eucarioti µm) 2. E’ presente la membrana nucleare 2. Manca la membrana nucleare 3. Mancano gli organuli citoplasmatici 3. Nel citoplasma sono presenti organuli che svolgono specifiche funzioni Tutti gli organismi viventi tranne i batteri sono costituiti da cellule eucariotiche! Terza caratteristica: la trasformazione dell’energia distingue autotrofi ed eterotrofi • Autotrofi: organismi in grado di farsi da sé il nutrimento, cioè di produrre le sostanze organiche (zuccheri etc.) a partire da anidride carbonica, acqua ed energia (in genere energia solare catturata con la clorofilla); • Eterotrofi: organismi che assumono sostanze organiche “già fatte” da altri esseri viventi (animali) Autotrofi: produttori Eterotrofi: consumatori/decompositori Quarta caratteristica: riproduzione asessuata e sessuata Riproduzione sessuata: può essere definita come un tipo particolare di selezione naturale che agisce sulle caratteristiche determinanti per il successo riproduttivo Riproduzione asessuata: propria di tutti i procarioti e di alcuni eucarioti Lo chiamano LUCA, acronimo di Last Universal Common Ancestor eubatteri archeabatteri eucarioti 3 domini Il più alto livello di organizzazione degli esseri viventi Gli organismi sono classificati sulla base dell’organizzazione cellulare e delle modalità di acquisizione delle molecole organiche Tutti i viventi condividono un antenato unicellulare comparso circa 4 miliardi di anni fa Punto della situazione: Organismi viventi Organizzazione Entità materiali sede di Trasformazione di energia procarioti: regno delle Monere archeobatteri u batteri eubatteri alghe unicellulari u protisti protozoi cellularità u/p funghi Riproduzione p piante Evoluzione pluricellulari p animali autotrofi eucarioti virus Esclusi eterotrofi prioni I tre domini che si trovano al vertice del sistema gerarchico di classificazione DOMINIO ARCHAEA archeobatteri-estremofili u batteri DOMINIO EUBACTERIA Unicellulari Procarioti Autotrofi o eterotrofi Riproduzione asessuata o clonale u protisti u/p funghi DOMINIO EUKARYA p piante p animali Unicellulari/pluricellulari Autotrofi o eterotrofi Riproduzione: asessuata: mitosi sessuata: meiosi I tre domini che si trovano al vertice del sistema gerarchico di classificazione DOMINIO ARCHAEA archeobatteri-estremofili u batteri Unicellulari Procarioti Autotrofi o eterotrofi Riproduzione asessuata o clonale DOMINIO EUBACTERIA u protisti u/p funghi DOMINIO EUKARYA p piante Unicellulari/pluricellulari Autotrofi o eterotrofi Riproduzione: asessuata: mitosi sessuata: meiosi p animali Punto della situazione: Organismi viventi Punto della situazione: Organismi viventi I batteri hanno colonizzato tutti gli habitat della Terra approfondimento approfondimento approfondimento Approfondimento video: ameba e paramecio: il regno dei protisti La malaria La deforestazione La biodiversità in pericolo