Evoluzione e Regni

Gli esseri viventi e l’evoluzione

L’origine della vita

Ancora oggi non si sa con certezza quando sono comparse le prime forme di vita sulla Terra, tuttavia è probabile che esse si siano originate spontaneamente dalle sostanze chimiche che si trovavano negli oceani primitivi.

La prima teoria sull’origine della vita venne elaborata dal biochimico Oparin, che sosteneva che essa fu determinata da due elementi importanti:

• Ossigeno libero quasi assente nell’atmosfera e presenza di idrogeno;
• Idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto già presenti nell’acqua.

Era inoltre presente una grande quantità di energia che si manifestava sotto forma di calore, cariche elettriche, radiazioni provenienti dal Sole, che permisero la formazione, secondo Oparin, di molecole complesse che si sarebbero poi combinate dando origine a piccoli sistemi primitivi detti coacervati, il punto di partenza degli esseri viventi.

È difficile, tuttavia, ipotizzare in che modo dai sistemi primitivi di Oparin si siano potuti evolvere i primi aggregati cellulari.

Oggi sappiamo che i fossili più antichi di cellule risalgono a 3,5 miliardi di anni fa e che non ci sono state interruzioni evolutive tra queste prime, semplici cellule e quelle attuali e gli organismi da esse costituiti.

Oggi è noto che sulla Terra esistono cellule eucariote, che si distinguono dalle procariote per la presenza di una membrana nucleare e degli organuli.

Si sa anche che i primi organismi a comparire sulla Terra erano organismi unicellulari, batteri che si svilupparono nelle acque. Essi vengono classificati in:

• Batteri autotrofi, che producono da sé l’energia necessaria;
• Batteri eterotrofi, che necessitano di molecole organiche per ricavare energia;
• Batteri aerobi obbligati, cioè eterotrofi che necessitano di ossigeno per respirare;
• Batteri aerobi facoltativi, che possono vivere con o senza ossigeno;
• Batteri anaerobi obbligati, per cui l’ossigeno è un veleno mortale.

Alcuni scienziati ipotizzano che le prime cellule fossero eterotrofe e si sarebbero nutrite delle molecole biologiche presenti nel “brodo primordiale”.

Esaurite queste molecole, comparvero delle cellule capaci di sintetizzare autonomamente molecole biologiche partendo da semplici sostanze chimiche.

Dalle cellule agli organismi 1

La comparsa della pluricellularità risale a 750 milioni di anni fa. Tra unicellularità e pluricellularità si ha una forma intermedia, la colonia, in cui le cellule che la compongono sono autonome. Negli organismi pluricellulari, invece, ogni cellula compie una funzione specifica.

Gli organismi ritenuti gli antenati di quelli odierni sono comparsi 543 milioni di anni fa, con la cosiddetta “esplosione cambriana”.

Gli organismi a corpo molle e dotati di conchiglia comparvero durante il primo periodo dell’età paleozoica. In seguito si svilupparono le prime piante terrestri e i primi vertebrati. Avvenne così la colonizzazione delle terre emerse da parte degli anfibi. Ciò che comportò la fine dell’era paleozoica è ancora sconosciuto agli scienziati, ma si pensa sia stata una glaciazione o un’esplosione vulcanica in Siberia, o la caduta di un meteorite. Con la fine di quest’era si ha anche la scomparsa del 90% delle specie allora viventi, soprattutto di quelle marine.

L’età mesozoica è l’era dei dinosauri (245 -> 65 milioni di anni fa).

In questo periodo vi era un clima caldo e secco; le terre emerse erano popolate da conifere e rettili. A causa di un forte abbassamento della temperatura globale, si determinò la scomparsa dei dinosauri.

Il cenozoico è l’ultima era. È il periodo di diffusione delle angiosperme, cioè le piante provviste di fiori, che diventeranno le piante dominanti. Per quanto riguarda la fauna, in quel periodo comparirono i pesci, gli uccelli e gli insetti e una notevole diversificazione della classe dei mammiferi.

La presenza di una così vasta varietà di viventi può essere spiegata con la teoria evolutiva. Alcuni scienziati ipotizzarono che col passare del tempo fossero comparsi sulla Terra nuovi organismi, frutto della degenerazione delle creature perfette. Altri ipotizzarono la scomparsa di alcune specie per cause naturali. Un importante contributo fu dato dal francese Lamarck, che ipotizzò che tutte le specie discendessero da altre specie.

Lamarck era particolarmente interessato agli organismi unicellulari e agli invertebrati. Egli, studiando queste forme di vita, considerò tutti gli organismi viventi discendenti da organismi meno complessi, e di classificarli dunque in ordine crescente in termini di complessità.

Secondo la sua ipotesi, la progressione da una specie più semplice a una più complessa è regolata da 2 principi importanti:

1. Gli organi degli animali diventano più o meno sviluppati in seguito all’uso o al disuso che l’animale ne fa;
2. I cambiamenti che avvengono possono essere trasmessi dai genitori ai figli. Tuttavia il principio dell’ereditarietà dei caratteri acquisiti era già condiviso dalla maggior parte della gente, anche se in seguito si dimostrò scientificamente falso.

2

La teoria di Darwin

La teoria di Lamarck fu infatti smentita successivamente da Charles Darwin. Nel 1831 Darwin si imbarcò sul brigantino della marina militare inglese, in rotta verso il Sud America.

Durante il viaggio, quando il brigantino si fermava per il rifornimento di acqua e provviste, Darwin ne approfittava per esplorare le regioni interne, dove trovava numerosi fossili e collezionava nuovi esemplari di tipi di animali e piante. In particolare osservò gli animali e le piante che popolavano le isole Galapagos.

Queste isole prendono il nome dalla presenza delle numerose testuggini (galapagos in spagnolo). Nonostante queste isole fossero relativamente vicine tra loro, ognuna di esse aveva il suo tipo di testuggine.

Inoltre Darwin si accorse anche delle differenze tra i fringuelli che vivevano nelle isole, distinti in 14 specie diverse. Essi differivano sia per la grandezza, forma del corpo e del becco, sia per il cibo di cui si nutrivano.

Darwin notò che le piante e gli animali delle Galapagos erano differenti da quelli della terraferma e gli organismi di ogni isola differivano da quelli delle altre isole dello stesso arcipelago.

Darwin cominciò a ipotizzare che le diverse specie si fossero originate da un’esigua varietà iniziale di organismi proveniente dal continente.

3