Prove dell’evoluzione
Documentazione fossile (paleontologia)
Biogeografia (scienza che studia la distribuzione geografica degli organismi).
Wallace e Darwin erano rimasti perplessi del fatto che luoghi con clima e topografia simili sono
popolati da organismi molto differenti. Entrambi si ponevano le seguenti domande: per quale
motivo isole con condizioni ambientali simili, ma localizzate in parti diverse della Terra, non sono
popolate da specie strettamente imparentate, ma ospitano invece specie affini alle piante e agli
animali che si trovano nelle regioni continentali vicine? Per quale motivo gli animali tropicali del
sudamerica risultano più affini, da un punto di vista sistematico , alle specie che popolano i deserti
di tale continente piuttosto che a quelle dei tropici africani? Perché l’Australia è completamente
priva di mammiferi autoctoni* placentati, ma possiede una grande quantità di marsupiali, tutti
imparentati tra loro. Ognuna delle 57 specie distinte di canguri è stata creata separatamente e poi
collocata in Australia? E perché solo in Australia? (*specie autoctona: specie originaria del luogo
in cui attualmente vive).
L’assenza di mammiferi placentati in Australia non è legata all’inospitalità di questa regione dato
che negli ultimi anni l’uomo ha introdotto i conigli e la popolazione di questi placentati ha avuto un
incremento notevole. Si può invece affermare che le diverse specie di marsupiali discendono da
marsupiali ancestrali e, a seguito dell’isolamento continentale, non sono entrati in contatto con i
mammiferi placentati. Infatti, l’Australia si è separata dalla Pangea quando i marsupiali erano molto
diffusi. Negli altri continenti (ormai separati dall’Australia) si sono evoluti i placentati che hanno
soppiantato i marsupiali (è rimasto solo l’opossum in sudamerica) mentre questo non è avvenuto in
Australia dove, invece, i marsupiali hanno colonizzato nicchie ecologiche libere e si sono
ampiamente diversificati. Senza la teoria evolutiva che spiega storicamente il fenomeno
bisognerebbe porsi la domanda: perché il marsupio è utile proprio in Australia e in altri continenti
no? Se la distribuzione degli organismi non fosse legata alla loro storia evolutiva ci si dovrebbe
aspettare di trovare un certo tipo di organismo in tutti i luoghi della Terra che sono adatti alla
sua sopravvivenza (cioè luoghi con ambiente e clima simili). Anche l’esistenza delle 13 specie di
fringuelli delle Galapagos che assomigliano alla specie presente nel continente sudamericano e si
assomigliano tra loro si spiega nello stesso modo: le diverse specie di fringuelli non sono state
create separatamente e distribuite poi tra queste isole vulcaniche ma derivano tutte da un antenato
comune proveniente dalla terraferma; quindi, anche in questo caso, ha avuto un ruolo fondamentale
l’isolamento geografico come nel caso dell’Australia.
Tutti questi esempi di biogeografia forniscono decise prove a sostegno del fatto che gli esseri
viventi sono quello che sono e si trovano dove si trovano a causa di eventi verificatisi nel corso
della loro storia.
Anatomia comparata
Confrontando gli arti anteriori dei mammiferi si osserva che sono costituiti dalle stesse parti
scheletriche hanno cioè la stessa organizzazione ossea (vedi figura sul libro). Questi organi che
svolgono funzioni diverse ma presentano somiglianze strutturali sono chiamati organi o caratteri
omologhi oppure omologie. La presenza di organi omologhi in organismi diversi indica che
tali organismi derivano da un antenato comune e perciò sono strettamente imparentati.
Molti animali, compreso l’uomo, conservano organi o parte di organi detti organi vestigiali (dal
termine vestigia che significa testimonianza) ormai privi delle funzioni che avevano in passato.
Ad esempio tutti i vertebrati hanno 4 arti persino le balene e alcuni serpenti. Le balene conservano
gli arti superiori trasformati in pinne e due residui degli arti inferiori nascosti tra i muscoli (sono
minuscole ossa: pelvi e femore vedi fig. sul libro). Lo stesso accade per i serpenti. Nell’uomo ad es.
sono organi vestigiali l’appendice e il coccige (vedi fig. sul libro). L’appendice è il residuo di un
intestino più lungo mentre il coccige, che è formato da 4 vertebre saldate insieme, è quello che
resta della coda presente nei nostri antenati e in molti mammiferi viventi. Quindi si può concludere
che la presenza di organi omologhi e/o di organi vestigiali indica una stretta relazione di
parentela tra due specie.
Invece la semplice somiglianza esterna di alcuni organi può trarre in inganno perché in molti casi
non è affatto una testimonianza di stretta parentela tra due organismi. Se si osservano attentamente
tali organi si può notare che in realtà non hanno la stessa struttura e organizzazione, svolgono
magari anche la stessa funzione però la somiglianza è solo superficiale. Ad esempio l’ala di
pipistrello e l’ala di farfalla servono entrambe per volare però non c’è alcuna corrispondenza nella
struttura (la prima è formata da ossa la seconda è una membrana formata da chitina). In questo caso
il pipistrello e la farfalla non hanno un antenato in comune da cui hanno entrambi ereditato le ali.
L’ala della farfalla e quella del pipistrello sono simili perché svolgono la stessa funzione però la
somiglianza si ferma qui, il piano strutturale è completamente diverso: in questo caso si parla di
organi o caratteri analoghi o analogie. Gli organi analoghi svolgono la stessa funzione ma la
struttura di base è diversa, sono il risultato di uno stile di vita simile ma non sono stati ereditati da
un progenitore comune. Tale processo si chiama evoluzione convergente o convergenza
evolutiva. Quindi se specie diverse hanno gli stessi problemi (es. volare o nuotare nell’acqua) è
possibile che li risolvano nello stesso modo cioè le soluzioni per assolvere la stessa funzione nella
maniera più efficace sono più o meno le stesse. Un altro esempio è dato dalla forma del corpo
simile di un delfino (mammifero), di un pinguino (uccello) e di un tonno (pesce). Tutti e tre per
nuotare, cioè per svolgere la stessa funzione, hanno bisogno di una forma idrodinamica perciò
anche in questo caso si parla di analogia perché lo stesso problema (nuotare) è stato risolto
arrivando alla stessa soluzione (forma simile del corpo).
Da questi esempi ricaviamo che organismi non strettamente imparentati tra loro, ma che
vivono in ambienti simili, possono acquistare, con percorsi evolutivi diversi, e quindi per
convergenza, strutture simili che vengono imposte loro dalla pressione selettiva dell’ambiente
stesso cioè tali strutture sono il risultato della selezione naturale.
Embriologia e caratteri larvali
La somiglianza degli stadi embrionali dei vertebrati è ben evidente nelle fasi precoci dello sviluppo.
Ad es. in tutti gli embrioni di vertebrati sono presenti le fessure branchiali (vedi fig. sul libro). Nei
pesci e negli anfibi esse daranno origine alle branchie mentre negli altri vertebrati non si
trasformeranno in fessure branchiali ma daranno origine ad organi molto diversi come ghiandole o
strutture dell’orecchio. Queste strutture presenti nello stadio embrionale costituiscono una
prova dell’origine comune di tutti i vertebrati.
Biologia molecolare e biochimica
Negli ultimi anni, infine, anche la biochimica e la biologia molecolare hanno permesso di
“misurare” il grado di parentela o di divergenza tra due organismi. Se due specie presentano
geni e proteine con sequenze strettamente corrispondenti i biologi molecolari ne deducono che tali
sequenze devono essere state ereditate da un antenato comune. Ad esempio confrontando la
sequenza degli amminoacidi (molecole che costituiscono le proteine) dell’emoglobina umana
(proteina che trasporta l’ossigeno nel sangue) con quella presente in altri vertebrati si è visto che
l’emoglobina umana è uguale per il 95% a quella della scimmia Macacus rhesus, per il 69% a
quella del pollo, per il 54% a quella della rana e solo per il 14% a quella della lampreda . I risultati
ci confermano che la scimmia Macacus rhesus è imparentata con l’uomo molto più strettamente
della lampreda (appartiene agli agnati cioè pesci senza mascella).
N. B. studiare anche sul libro in quanto ci sono altri esempi e figure simili a
quelle usate in classe durante le spiegazioni
