Master di II Livello in Didattica delle Scienze per insegnanti delle
delle scuole elementari e medie
Storia delle Scienze
Prof. R. Zingales
La trasformazione della specie:
Teorie pre-evoluzionistiche e Charles Darwin
Relazione di
Casapollo Isabella e Lo Giudice Rosalia
Premessa
Le scienze della vita accusano all’
all’inizio dell’
dell’età
età moderna, un
notevole ritardo nei confronti delle altre scienze.
I progressi negli studi si incominciano a registrare già
già alla fine
del Seicento e sono dovuti sia al perfezionamento degli
strumenti, in particolare del microscopio, che alla crescita del
livello qualitativo della ricerca e del dibattito scientifico.
La scienza della vita diventa nel corso del Settecento uno dei
temi di discussione principale della cultura europea; in
particolare, il problema dell’
dell’origine della vita e quello della
generazione animale diverrà
diverrà uno dei nodi cruciali di ricerca.
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Scienza e Filosofia
Scienza e filosofia procedono in modo strettamente correlato
nell’
nell’analisi di questi problemi.
Filosofi ed uomini di cultura dell’
dell’epoca, in particolare, pur non
disponendo di una preparazione istituzionale, diedero un apporto
filosofico al problema sull’
sull’origine della vita che portò a definire la
biologia come la scienza dei filosofi.
In questo periodo era largamente radicata anche tra i più
più eminenti
studiosi, l’
l’idea che non fosse possibile alcun cambiamento delle specie.
La teoria del fissismo sosteneva che tutte le specie erano fisse e
immutabili. I fissisti più
più rigidamente fedeli alla tradizione biblica
sostenevano la teoria del creazionismo,
creazionismo, secondo cui tutte le specie
avevano avuto origine da un atto creativo divino e perciò perfetto
perfetto e
impossibile da modificare.
Gli scienziati, di contro, contestavano tali affermazioni ritenendo
ritenendo
che era possibile comprendere i fenomeni della vita in opposizione
opposizione con la
tradizione della teologia naturale. Con l'inizio del ‘700 il mondo
scientifico era pronto ad accogliere ipotesi naturalistiche basate
basate sul
continuo mutare della terra e degli esseri viventi.
Il passaggio da una concezione meccanicomeccanico-creazionista ad una immagine
dinamicodinamico-naturalista non fu brusco, ma piuttosto si può dire che questi
sistemi ideologici e scientifici conviveranno adattandosi l’
l’uno all’
all’altro.
Teorie pre-evoluzionistiche
Durante il XVIII secolo il centro dell’
dell’attività
attività scientifica si
spostò dall’
dall’Inghilterra alla Francia dove la corona diede un forte
sostegno all’
all’Accadé
Accadémie,
mie, poiché
poiché vedeva negli studi scientifici
l’occasione di accrescere il proprio prestigio.
Due erano gli ambiti di studio preferiti: quello della storia
naturale, che si occupava di denominare e descrivere la natura
per scoprirne schemi e regolarità
regolarità, e quello dello studio della
forma e della funzione degli organismi, rappresentati
dall’
dall’anatomia e dalla fisiologia, che cercavano le leggi che
spiegano il funzionamento generale degli esseri viventi.
Lo studio della storia naturale era fondamentalmente
classificazione.
Tra le figure che influenzano maggiormente il secolo vi sono
quella di C. Linneo (1707/1778) e quella di G. Buffon
(1707/1788).
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Carlo Linneo
Regno
Le basi della tassonomia
Elaborò
un
sistema
di
classificazione valido per tutta
la storia naturale basato sulla
nomenclatura binomia.
Phylum
Classe
Ordine
(1707 -1778)
Famiglia
Ciascuna specie per Linneo rappresenta il riflesso delle essenze
presenti nel piano della creazione, pertanto le specie sono
immutabili e separate.
Genere
specie
Georges Buffon
(1707 -1788)
“… quantunque sembri che le sue
opere non si alterino, … tuttavia,
osservandola da vicino ci si
accorgerà che il suo corso non è
assolutamente uniforme; si
riconoscerà che essa ammette
variazioni sensibili, che subisce
alterazioni successive …”.
Buffon, nell’opera
“Epoca della natura”
Buffon, nel corso della vita, raggiunse una notevole
notorietà tanto da essere definito una delle quattro
colonne dell’illuminismo (insieme a Voltaire,
Montesquieu e Rousseau).
Anche se impegnato nella catalogazione
(era il sovrintendente del giardino del Re), aveva
come obiettivo quello di riuscire a delineare un
quadro completo della natura per evidenziarne le
leggi fondamentali: esprime una visione di natura in
trasformazione.
Sosteneva l’importanza della dimensione
temporale per potere comprendere la storia naturale.
Lo studio della natura doveva essere arricchito da
studi sulla storia della Terra, sui fossili, sulla storia
ambientale e sulla distribuzione della vita.
Notò le somiglianze tra alcuni animali e
azzardò persino la parentela tra l’uomo e la scimmia,
ma per paura della scomunica non divulgò il suo
pensiero.
3
Alla metà del secolo la storia naturale si era
frammentata in più discipline scientifiche: la
zoologia, la botanica e la biologia.
Un argomento particolarmente interessante si dimostrò
l’analisi della relazione tra fossili e specie viventi
simili ad essi.
Si pose il problema delle scale del tempo geologico.
In questo periodo le figure che si differenziano sono
prevalentemente quelle di D. Diderot (1713/1784) e
di J. Hutton (1726/1797)
Denis Diderot
1713 -1784
Per D. Diderot, una delle figure più
rappresentative della biologia settecentesca, la
natura tende spontaneamente, per effetto della
sua prorompente energia, a disporsi in modo
funzionale ed a realizzare tutte le forme
possibili dell’essere.
Nessun ordine è però completo e definitivo,
ma solo una fase momentanea di un processo
eternamente ricorrente.
Affermerà l’immagine di un universo regolato
dalle leggi del caso, in cui il processo di
eliminazione delle forme non adatte porta ad
un divenire senza scopo.
4
James Hutton
Le basi della moderna geologia: l’attualismo.
(1726 – 1797)
Hutton, medico e naturalista scozzese, esaminò i
sedimenti che si accumulavano lungo il litorale e
riconobbe che, in una successione di sedimenti
stratificati, gli strati depositati prima sono coperti
dagli starti più recenti. Introdusse il concetto di
sovrapposizione delle rocce.
Hutton propose, anche, un altro principio che si è
dimostrato di fondamentale importanza per la
comprensione della storia della Terra: l’attualismo,
per cui il presente può essere usato come chiave per
interpretare il passato.
Pone le basi della moderna geologia e le sue ipotesi
di cambiamenti lenti e graduali sono alla base del
tempo geologico.
Alla fine del secolo si ebbe lo sviluppo dell’
dell’anatomia comparata
che metteva in risalto l’
l’importanza funzionale delle strutture
animali nelle diverse specie attraverso l’
l’interdipendenza degli
organi: i vari organi hanno diversa importanza per la maggiore o
minore costanza delle loro forme.
Vennero introdotte le “leggi della correlazione e della
subordinazione delle parti”
parti”.
In questo periodo si impose la figura di G. Cuvier (1769/1832)
secondo il quale le leggi che regolano il mondo vivente potevano
essere studiate confrontando le strutture degli animali.
La riduzione dei costi di pubblicazione permise la divulgazione
delle nuove scoperte ed un più
più facile accesso a queste conoscenze
ad una più
più larga fascia di persone.
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Georges Cuvier
1769-1832
Il primo
paleontologo
sistematico e il
catastrofismo.
Si avvalse per primo delle conoscenze dei fossili
per la determinazione delle epoche geologiche.
La documentazione fossile, però, non era il
racconto storico degli antenati degli animali
contemporanei, ma la testimonianza di estinzioni
successive.
Respinse le ipotesi evoluzionistiche che si
affacciavano sulla scena scientifica ed elaborò
una storia della Terra per la quale il passato
geologico era una successione di catastrofi che si
erano abbattute su vaste regioni dando origine a
migrazioni ed estinzioni di massa: “Teoria del
catastrofismo”. Le specie scomparse a seguito
delle catastrofi, venivano di volta in volta,
sostituite da nuove specie grazie a nuovi atti
creativi: “Teoria delle creazioni successive”.
La sua resta una visione statica che ancora
escludeva la spiegazione evoluzionistica che si
affermerà nel corso del XIX secolo.
Teorie evoluzionistiche
Con l’
l’inizio dell’
dell’ottocento la storia naturale si frazionò in
discipline scientifiche distinte e sempre più
più specializzate.
Il numero di persone che si dedicarono allo studio della storia
naturale crebbe notevolmente e di conseguenza migliorò il livello,
livello,
sia qualitativo che quantitativo, del lavoro fatto.
Anche le evoluzioni dell’
dell’industria grafica contribuirono al
diffondersi dell’
dell’interesse per le scienze naturali.
Nel XIX secolo l’
l’espansione coloniale europea favorì
favorì la raccolta di
piante, animali e fossili sconosciuti che in Europa il pubblico
richiedeva con sempre maggiore interesse.
Le nuove collezioni erano più
più accurate e scientifiche di quelle del
secolo precedente.
I governi non erano i soli patrocinatori di queste collezioni; spesso,
spesso,
infatti, molti ricchi collezionisti finanziavano le spedizioni di
di
ricerca.
In questo periodo le idee evoluzionistiche si affacciano per la
prima volta con il naturalista francese J. B. de Lamark (1744/1829)
e con il geologo inglese C. Lyell (1797(1797-1875)
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Jean Baptiste de Lamarck
Lamarck si può considerare il padre della
biologia: sua è la definizione di Biologia
come scienza orientata allo studio
dell’organizzazione dei processi degli
organismi viventi.
Era favorevole all’idea che le specie
potessero cambiare con il tempo.
Le sue teorie sulle trasformazione degli
esseri viventi derivavano dai suoi studi
sui fossili. Egli sosteneva che le
modificazioni nelle specie non erano
dovute a processi degenerativi ma
1744-1829
rappresentavano l’adattamento degli
Nasce l’idea di evoluzione. individui alle condizioni ambientali.
Animali e vegetali, infatti, rispondendo
alle
modificazioni
ambientali
potenziavano
l’uso
degli
organi
particolarmente utili per la sopravvivenza
e riducevano o abbandonavano l’uso di
altri.
Charles Lyell
1797-1875
Il primo vero geologo:
il “neoattualismo” e i
“principi di geologia”.
Sosteneva che le forze naturali che
hanno agito nei diversi periodi
geologici sono le stesse che agiscono
attualmente: Teoria dell’attualismo.
Per lui non aveva senso parlare di
cataclismi e creazioni successive per
spiegare le modificazioni della flora,
della fauna e della geologia dei
continenti.
I grandi cambiamenti sono frutto di
piccoli cambiamenti, accumulatisi nei
millenni.
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Charles Darwin
1809-1882
Il padre della
“Teoria
dell’Evoluzione”
La figura che dominerà il secolo sarà quella
dell’inglese Charles Darwin.
Egli fu autore di una vera e propria
rivoluzione scientifica che non consiste tanto
nell’affermazione dell’idea di evoluzione
(che in forme più o meno evidenti era già
presente all’inizio del secolo) quanto
nell’avere individuato il meccanismo della
trasformazione della specie e modificato il
modo di vedere la natura ed i viventi.
L’influenza di Darwin sulla biologia
moderna è stata profonda.
C. Darwin e il viaggio sul Beagle
Charles Darwin nasce all’
all’inizio del secolo in una cittadina del Kent,
Kent, figlio di un
medico, intraprende gli studi di medicina ad Edimburgo che però lascerà
lascerà presto
per dedicarsi con passione agli studi naturalistici.
Nel 1831 ha l’
l’opportunità
opportunità di aggregarsi ad una spedizione governativa che su un
brigantino della marina militare inglese “Beagle”
Beagle” in rotta verso il Sud America, lo
porterà
porterà in giro per il mondo ad effettuare rilievi.
Durante questo viaggio, durato cinque anni, Darwin registrò tutte
tutte le sue
osservazioni sia geografiche che biologiche nei suoi diari e raccolse
raccolse una enorme
quantità
quantità di materiale in tutti i principali campi della storia naturale.
Rientrato in patria, cominciò a riordinare i suoi appunti per pubblicare,
pubblicare, nel 1839,
una relazione sul viaggio della Beagle che lo rese famoso.
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Il pensiero evoluzionistico di Charles Darwin
La maturazione delle sue convinzioni evoluzioniste è legata alla
rielaborazione del pensiero di altri personaggi con cui Darwin era
era
venuto in contatto: dal pensiero del nonno Erasmus a quello di
Lamarck,
Lamarck, conosciuto durante i suoi studi di medicina ad Edimburgo,
da quello di C. Lyell letto durante il viaggio della “Beagle”
Beagle”, a quello
dell’
dell’economista inglese di T. Malthus (1766/1834) a cui si
avvicinerà
avvicinerà al suo rientro in Inghilterra.
L’esperienza di quanto visto, gli studi delle tecniche di allevamento
allevamento
alle quali si avvicinò al suo rientro in Inghilterra, l’
l’influenza della
teorie di Malthus che estese per analogia agli animali ed alle piante
lo portarono alla convinzione che il processo di selezione naturale
naturale
era riconducibile alla lotta per l’
l’esistenza.
Con Darwin le varietà
varietà diventano gli aspetti più
più significativi; le
varietà
varietà all’
all’interno di una specie potranno diventare specie distinta e
ogni organismo è il prodotto di una storia.
In natura si verifica un processo simile a quello che realizzano
artificialmente gli allevatori quando selezionano varietà
varietà diverse in funzione di
alcune loro caratteristiche. Gli individui che possiedono un vantaggio,
vantaggio, in termini di
dimensione, forza, resistenza alle malattie ed ai predatori, avrebbero
avrebbero una più
più elevata
probabilità
probabilità di sopravvivere e di lasciare discendenti in maggiore quantità
quantità.
Le mutazioni ambientali inducono variazioni nell’
nell’organismo e la
riproduzione sessuale produce nella prole le modificazioni che l’
l’adattano alle nuove
circostanze. L’
L’incrocio tra le specie non arresta la trasformazione, ma la rallenta.
rallenta.
L’isolamento, che riduce la possibilità
possibilità di incrocio è invece un aspetto che accelera la
selezione.
Per Darwin gli organismi meglio adattati sopravvivono e trasmettono le loro
caratteristiche ai discendenti che lentamente acquistano il predominio numerico sulla
popolazione. Perché
Perché questo processo si possa realizzare è necessaria una notevole
variabilità
diversità e la specializzazione favoriscono lo sfruttamento
variabilità nei caratteri,
caratteri, la diversità
di diversi tipi di ambiente. Quanto più
più sono diversificate le forme di vita tanto più
più
facilmente possono coesistere nella stesa area. In particolare alle
alle Galapagos, le
tartarughe ed fringuelli differiscono da isola ad isola.
L’ipotesi sui meccanismi dell’
dell’evoluzione fu esposta nel saggio “Origine delle specie
per selezione naturale”
naturale”, pubblicato nel 1859.
Le specie non sono fisse e immutabili ma si trasformano lentamente
lentamente nel corso del
tempo.
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Teorie moderne sull’evoluzione
L’evoluzione secondo Darwin procede in modo lento e graduale ma
sempre nella stessa direzione, ciò prevede che si debbano trovare
trovare tutti gli
esemplari fossili di una stessa specie, che mostrino le variazioni
variazioni graduali
verificatesi. Tuttavia esistono intere classi che presentano anelli
anelli mancanti
nella storia della loro evoluzione.
Oggi, gli studi condotti dagli americani N. Eldredge e S.J. Gould nel 1972
ipotizzano un modello di evoluzione diversa.
La loro teoria detta “dell’
dell’equilibrio intermittente o punteggiato”
punteggiato”, prevede
che nella storia di una specie lunghi periodi di stabilità
stabilità si alternano a brevi
periodi di rapidi cambiamenti. Ciò spiegherebbe certe improvvise
variazioni della flora e della fauna fossili nella successione degli
degli strati,
senza apparente continuità
continuità con quelli precedenti.
Si deduce che risulta vano cercare l’
l’anello mancante in quanto non è mai
esistito.
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