LE PROVE DELL’EVOLUZIONE 3. L’anatomia comparata strutture omologhe Le ossa degli arti anteriori di questi vertebrati sono contraddistinte da più colori per evidenziare le somiglianze fondamentali che si osservano nella struttura e nell’organizzazione in rapporto all’arto di un Omologia: somiglianza strutturale ma non sempre funzionale riscontrabile in organismi di specie diverse che si ritiene abbiano un antenato comune LE PROVE DELL’EVOLUZIONE 3. L’anatomia comparata STRUTTURE OMOLOGHE: costituiscono una prova dell’EVOLUZIONE Considerato che negli arti anteriori di questi organismi esistono gli stessi elementi scheletrici anche se le funzioni sono assai diverse Se queste strutture si fossero sviluppate indipendentemente, data la loro funzione, sarebbero state progettate in modo diverso INVECE La loro somiglianza strutturale è collegabile alla discendenza da un antenato comune LE PROVE DELL’EVOLUZIONE 4. L’embriologia comparata EMBRIOLOGIA COMPARATA È la disciplina che mette a confronto le strutture corporee che compaiono durante lo sviluppo embrionale di organismi di specie diverse Le specie imparentate presentano stadi simili nel corso dello sviluppo embrionale LE PROVE DELL’EVOLUZIONE 4. L’embriologia comparata In TUTTI gli embrioni di vertebrati esiste uno stadio in cui ai lati della gola sono presenti strutture chiamate tasche branchiali DA DARWIN ALLA SINTESI MODERNA TEORIA SINTETICA DELL’EVOLUZIONE La combinazione della teoria di Darwin con i principi della genetica e con le numerose scoperte della biologia molecolare è detta sintesi neodarwiniana o teoria sintetica dell'evoluzione (Evolutionary Synthesis). Il termine Evolutionary Synthesis fu coniato nel 1942 da Julian Huxley ed il termine "sintesi" allude all'aggiornamento della teoria darwiniana con l'apporto del pensiero di scienziati di differente formazione, come il paleontologo G.G.Simpson, gli zoologi T.Dobzhansky e E.Mayr. TEORIA SINTETICA DELL’EVOLUZIONE Tutti i cambiamenti osservabili a livello macroscopico sono riconducibili a piccole innovazioni nel corredo genetico (mutazioni) sotto la pressione costante e direttiva della selezione naturale. Qualsiasi fenomeno evolutivo doveva essere il frutto di lente modificazioni del corredo genetico, indotte e fissate dalla selezione naturale (gradualismo filetico) Le discontinuità (mancanza Degli anelli di congiunzione) furono interpretate come un “caso speciale” dello stesso processo continuo, e si imputava la loro esistenza principalmente al mancato ritrovamento di fossili oppure, in seconda misura, ad “accidenti” (esempio separazioni geografiche) che dividevano le popolazioni. Si verificava, così, che le mutazioni ambientali indirizzavano gli individui verso vie evolutive divergenti, da cui la nascita di nuove specie. INTEGRAZIONI SUCCESSIVE ALLA TEORIA DI DARWIN • Le differenze che sussistono tra gli individui (Darwin non poteva spiegare la causa della variabilità tra gli individui né dimostrare come si trasmettessero i caratteri alla progenie) sono attribuite al genoma e alle sue mutazioni casuali. • Grazie alle leggi di Mendel (1865) viene introdotto un modo nuovo di studiare la trasmissione dei caratteri: si arriva a distinguere quali mutazioni si ereditano e quali no, introducendo il concetto di: Linea somatica Linea germinale EVOLUZIONE MICRO EVOLUZIONE ACCUMULO DI MUTAZIONI A LIVELLO DEL DNA MACRO EVOLUZIONE PROCESSI EVOLUTIVI AVVENUTI SU GRANDE SCALA IN TEMPI GEOLOGICI LE PROVE DELL’EVOLUZIONE Specie strettamente correlate hanno in comune una percentuale di DNA e proteine maggiore rispetto a specie non imparentate 5. La biologia molecolare Aspetti fondamentali della teoria sintetica dell’evoluzione • Tutti gli organismi discendono sicuramente da un unico capostipite • La variabilità individuale è frutto delle mutazioni che, attraverso ricombinazioni alleliche, interazioni geniche e crossing-over, arricchiscono il campionario dei diversi aspetti che ogni carattere può assumere. • L’evoluzione è un fenomeno di popolazione e non opera su un genotipo ma sull’intero patrimonio genetico (Pool genico) • La selezione naturale preserva le mutazioni vantaggiose, i cui portatori aumenteranno di frequenza da una generazione all’altra, ed elimina più o meno rapidamente quelle svantaggiose. • Si impone il “riduzionismo genetico”(ogni proprietà esterna è spiegata con mutazioni del DNA)