Evoluzione, tesina

Esame conclusivo del primo ciclo di istruzione

Cambiamenti – trasformazioni – miglioramenti

Ranwalage Pinto

Nishitha Dafni

Classe 3^F

Anno scolastico 2013/2014

Istituto Comprensivo Maffucci

La parola “evoluzione” ha tanti significati a seconda dei diversi contesti, in cui viene utilizzata.

Per esempio il suo significato proprio è svolgimento, sviluppo, spiegamento e movimento ordinato a un fine; in ostetricia è l’insieme dei movimenti compiuti dal corpo fetale nel corso del parto; in ginnastica e in equitazione è l’esercizio, eseguito su comando, con cui un gruppo di ginnasti o di cavalieri muta direzione o formazione; e nel linguaggio militare è l’insieme di movimenti di truppe terrestri, di navi e di aerei che cambiano ordinatamente la loro posizione.

Ma, solitamente con il termine evoluzione si vuole indicare ogni processo di trasformazione graduale e continuo, per cui una data realtà passa da uno stato all’altro, quest’ultimo inteso generalmente come più perfezionato, attraverso cambiamenti successivi: secondo un modo di concepire la natura affermatosi alla fine del XVIII secolo sulla base di ipotesi cosmologiche e di teorie sull’origine e la trasformazione delle forme viventi, si è cercato di spiegare in termini di evoluzione i fenomeni cosmologici, chimici, biologici e antropologici, passando dalla scienza alla filosofia della scienza e alla metafisica.

Fin dalla metà del XIX secolo molti studiosi hanno formulato numerose teorie sull’evoluzione della specie, due tra le più importanti sono: la teoria di Lamarck e quella di Darwin.

Jean-Baptiste Lamarck

Francese

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, chevalier de Lamarck, est né le premier août dans la Somme, région du nord de la France, dans le village de Bazentin d’une vieille famille noble.

Lamarck fait ses études chez les Jésuites d’Amiens avant de commencer une carrière militaire. Il devient officier. Obligé de quitter l’armée en 1765, à la suite d’un accident, il travaille pendant quelque temps pour un comptable, puis il se consacre à des études de médecine et se passionne pour la botanique.

En 1779, l’Imprimerie royale publie sa Flore française. Cet ouvrage lui apporte une notoriété immédiate, et il est élu à l’Académie des sciences l’année suivante. À cinquante ans il est nommé professeur d’Histoire naturelle des Insectes et des Vers au Jardin du Roi.

Il participe, en 1793, à la transformation du Jardin du Roi en Muséum national d’histoire naturelle. Il devient professeur de zoologie, chargé d’enseigner la zoologie des invertébrés : c’est lui qui invente le mot « biologie » pour désigner la science des êtres vivants.

Il passera plusieurs années à établir une classification des animaux invertébrés, qui représentent environ 80% du règne animal. Deux ouvrages lui donnent le mérite d’être considéré comme le fondateur du transformisme (évolutionnisme) : Philosophie zoologique (1809) et l’introduction de l’Histoire naturelle des animaux sans vertèbres (1815-1822).

Lamarck considère que l’évolution est due à l’influence du milieu sur les êtres vivants. L’évolution est nécessaire pour répondre aux contraintes imposées par le milieu.

Les conceptions de Lamarck se résument en trois points :

• Complexité des êtres vivants.

Des l’instant où ils sont créés, tous les êtres vivants ont tendance à se perfectionner pour devenir aussi complexes que l’Homme, sommet de l’échelle des êtres vivants. Ceci implique que des êtres très simples doivent constamment être créés pour occuper le bas de l’échelle des vivants : c’est la génération spontanée.

• Modelage par l’environnement.

On peut expliquer la raison pour laquelle la girafe a un long cou en imitant la théorie de Lamarck. Un animal de taille "normale" se nourrit de l’herbe qu’il broute à ses pieds. Survient un bouleversement climatique qui fait que l’herbe se raréfie ; les animaux s’étireront le cou pour brouter les feuilles des arbres.

• Transmission des caractères acquis.

Toutes les modifications que les êtres vivants font au cours de leur vie sont transmises à leur descendance qui les perpétuent de génération en génération. La petite transformation, comme par exemple l’allongement du cou de la girafe, se transmet et s’amplifie même si les conditions climatiques restent défavorables.

Le ipotesi di Lamarck sono affascinanti e appaiono del tutto ragionevoli. Poiché la sua è una teoria scientifica, è stato possibile metterla alla prova confrontandola con altre osservazioni, e anche con appositi esperimenti. E il risultato è stato che la teoria di Lamarck è sbagliata.

Per esempio, alla bambine dell’etnia asiatica Padaung, durante la crescita vengono applicati anelli sul collo per allungarlo. Ciò avviene da innumerevoli generazioni, eppure le piccole Padaung continuano a nascere con un collo del tutto normale, dunque negli esseri umani il carattere “collo lungo”, acquisito durante la vita di un individuo non è ereditato dai figli.

La spiegazione che fino a oggi ha resistito meglio alla prova dei fatti è dovuta a Charles Darwin, che formulò nel 1859 nel suo storico libro intitolato “L’origine della specie”.

Charles Darwin

Inglese

Charles Robert Darwin was an English naturalist and geologist, best known for his contributions to evolutionary theory. He was born in Shrewsbury, England, on 12 February 1809.

Charles was the fifth of six children of wealthy society doctor Robert Darwin and Susannah Darwin. He was the grandson of two prominent abolitionists: Erasmus Darwin, a famous zoologist, and Josiah Wedgwood.

At the age of eight years old Charles already had a taste for natural history and collecting. In 1825 he attended the University of Edinburgh Medical School with his brother Erasmus, at the time it was the best medical school in the UK.

He found lectures dull and surgery distressing, so neglected his studies. Instead, he was strongly influenced by the ideas of scientists such as Charles Lyell, the founder of modern geology. Luckily in his final examination in 1831 Darwin did well.

After the graduation he planned to visit the largest island of the Canary Islands, Tenerife, with some classmates to study natural history in the tropics. But the botany professor Henslow proposed him a self-funded supernumerary place on HMS Beagle of the Royal Navy with captain Robert FitzRoy.

The ship was to leave on an expedition to chart the coastline of South America. Robert Darwin objected to his son’s planned two-year voyage, regarding is as a waste of time, but was persuaded by his brother-in-law to agree.

After delays, the voyage began on 27 December 1831 and it lasted almost five years. Charles spent most of that time on land investigating geology and making natural history collections. He kept careful notes of his observations and theoretical speculations.

When they reached Brazil Darwin was delighted by the tropical forest. He crossed overland much of South America and he went to Buenos Aires, where a civil war stopped him until the end of 1833. He rode into the interior to explore geology and collect fossils.

In march 1834, the Beagle was able to leave again, Darwin visited the Falkland Islands and then he passed the Strait of Magellan. On 20 February 1835 he experienced the terrible earthquake in Chile, that destroyed the city of Valdivia.

High in the Andes he saw seashells and several fossil trees that had grown on a sand beach. He theorized that as the land rose, oceanic islands sank and coral reefs round them grew to form atolls.

On the geologically new Galápagos islands Darwin looked for evidence attaching wildlife to an order “centre of creation”, and found mockingbirds allied to those in Chile but differing from island to island. He heard the slight variations in the shape of tortoise shells showed which island they came from, but failed to collect them.

Darwin’s journey continued to Tahiti and New Zealand. The return trip touched Australia, Sumatra and Mauritius Island. Passed the Cape of Good Hope, after a stop in Brazil, the Beagle arrived in England on 2 October 1836.

On the basis of his reflections and in line with “Principles of Geology” of Lyell and “An Essay on the Principle of Population” of Thomas Malthus, Darwin wrote his notes on the transformation of species.

In 1859 Darwin published his theory in the book “The origin of species”. Darwin’s work was much appreciated by the scientific community, as he became a member of the Royal Society.

His theory was greeted with enthusiasm by most of his colleagues, who have long tried to explain scientifically the origin and transformation of species, without resorting to the supernatural. But, the theory was immediately opposed by the Church, because the Bible doesn’t talk about evolution or natural selection.

Charles Darwin continued to post excellent works, always based on years of observations and detailed annotations. He married his cousin Emma Wedgwood and had ten children. Darwin died on 19 April 1882 and he was buried in Westminster Abbey, close to John Herschel and Isaac Newton.

La teoria dell’evoluzione

Scienze

Con la teoria evoluzionistica Darwin dimostrò che l’evoluzione è l’elemento comune, il filo conduttore della straordinaria diversità degli organismi viventi.

Secondo una visione evolutiva della biologia, i membri dello stesso gruppo si assomigliano perché si sono evoluti da un antenato comune. Secondo questo modello le specie sono originate in un processo di “discendenza con variazione”.

Fatto ancora più importante, nel suo trattato sull’origine delle specie, Darwin propose la selezione naturale come meccanismo principale con cui la variazione porta alla speciazione e dunque all’evoluzione di nuove specie.

La teoria darwiniana dell’evoluzione per selezione naturale, in sintesi, è basata su questi presupposti fondamentali:

• Variabilità intraspecifica, cioè l’insieme delle differenze che si osservano tra gli individui di una stessa specie.

Il diverso aspetto, o fenotipo, degli individui è dovuto in gran parte al loro diverso genotipo, determinato da due fenomeni: il crossing over, cioè il rimescolamento casuale del materiale genetico dei genitori nel corso della meiosi che produce i gameti; e l’accumulo di mutazioni genetiche, che avvengono casualmente durante la vita di un individuo e possono essere trasmesse ai suoi discendenti.

• Lotta per l’esistenza: tutti gli organismi viventi si riproducono con un ritmo tale che, in breve tempo, il numero di individui di ogni specie potrebbe non essere più in equilibrio con le risorse alimentari, che non sono inesauribili, e l’ambiente messo loro a disposizione.

Gli organismi perciò devono competere gli uni con gli altri per assicurarsi, ogni giorno, una piccola parte delle risorse alimentari disponibili.

• Sopravvivenza dei più adatti: per evitare i predatori, per resistere alle malattie e per trovare il cibo e l’acqua di cui hanno bisogno, gli organismi devono possedere caratteristiche fisiche e di comportamento adeguate, quindi devono essere adattati all’ambiente in cui vivono per sopravvivere e per riuscire a riprodursi.

Per usare le parole di Darwin, la lotta per l’esistenza si conclude con la sopravvivenza dei più adatti. Gli individui meglio dotati dal punto di vista genetico, cioè con geni che li rendono più adatti all’ambiente, si riproducono di più e generano più figli, che probabilmente erediteranno le caratteristiche che hanno permesso ai loro genitori di vincere la lotta per l’esistenza.

Quindi a loro volta i figli avranno una probabilità di sopravvivere, migliore rispetto agli altri membri della stessa specie.

• Selezione naturale: soltanto gli individui meglio adattati all’ambiente sopravvivono più facilmente e si riproducono di più rispetto agli altri individui, passando ai figli le proprie caratteristiche.

In questo modo la natura seleziona una nuova popolazione, che è dotata di caratteri fisici o comportamenti un po’ diversi da quelli delle popolazione iniziale, che viveva nel vecchio habitat.

Talvolta la selezione naturale produce più volte uno stesso tipo di organismo. Si parla allora di evoluzione convergente, come nel caso dei cactus dei deserti americani e delle euforbie dei deserti asiatici. Queste piante molto simili, ma non imparentate tra loro, sono entrambe ben adattate all’ambiente in cui vivono.

• Nascita di nuove specie: l’accumulo di mutazioni vantaggiose fa comparire caratteri nuovi: le generazioni successive differiscono sempre più dalla popolazione di partenza, tanto che può avere origine una nuova specie, caratterizzata da adattamenti diversi.

La nascita di nuove specie è facilitata dall’isolamento geografico. Se diverse popolazioni di una stessa specie colonizzano regioni distanti e separate tra loro, infatti, ciascuna popolazione procederà su una propria strada evolutiva, fino a diventare una specie a sé stante.

• Estinzione di specie: quando le condizioni ambientali cambiano, una specie può scomparire, se non è abbastanza numerosa o se non c’è tempo sufficiente perché si sviluppino adattamenti al nuovo habitat.

Il rischio di estinzione è tanto maggiore quanto più la popolazione è specializzata. I panda, per esempio, si nutrono esclusivamente di germogli di bambù; perciò probabilmente la loro specie scomparirebbe rapidamente se le piante di bambù fossero vittime di una malattia.

Anche le grandi balene sono state in gran parte sterminate dalla caccia operata dall’uomo, e le loro popolazioni oggi sono molto ridotte.

È difficile riuscire a osservare l’origine di una nuova specie, perché questo processo di solito richiede tempi molto lunghi della vita di un uomo. Esistono però situazioni in cui si può riconoscere la comparsa di alcuni di quei caratteri adattivi che, accumulandosi nel tempo, daranno origine a nuove specie.

Un esempio è quello degli insetti infestanti, che si nutrono di piante coltivate dall’uomo. Per salvaguardare la produzione dei campi, gli agricoltori cospargono le coltivazioni con un insetticida, ma tra le popolazioni degli insetti infestanti, che sono enormi, alcuni individui riescono a sopravvivere, dando origine a una nuova popolazione di insetti capace di resistere all’insetticida.

Una situazione simile può portare anche al ritorno di malattie che credevamo scomparse per sempre, come la tubercolosi. Come si può notare, l’evoluzione è un processo che, sia pure lentamente, procede sotto i nostri occhi e le sue conseguenze possono essere importanti per la nostra economia e anche per la nostra salute.

Nell’opera L’origine della specie di Darwin, una lunga sezione è dedicata anche al modo in cui gli allevatori di piccioni sono riusciti a ottenere numerose razze che differiscono per la dimensione, la forma e il colore, partendo dal comune piccione selvatico.

Quindi aveva già intuito che l’uomo potesse operare una selezione sui geni degli esseri viventi e modificarli in base alle proprie esigenze, con un processo chiamato selezione artificiale.

Selezione artificiale – OGM

Geografia

In contrapposizione con la selezione naturale, teorizzata e parzialmente verificata da Darwin, la selezione artificiale è un metodo con il quale si creano delle nuove razze, soprattutto in agricoltura e allevamento, che abbiano delle caratteristiche ritenute migliori rispetto a quelle di partenza.

L’uomo è capace di operare cambiamenti negli esseri viventi che lo circondano: gli è possibile scegliere tori e mucche che producono più carne, usarli come riproduttori e poiché questa caratteristica è ereditabile, i discendenti la presentano più accentuata.

Col tempo si cambiano gli organismi nella direzione desiderata, incrementando la caratteristica scelta dall’uomo. Le diverse razze di cani, gatti o piccioni sono state ottenute con il suddetto processo.

Lo stesso vale per le varietà di piante coltivate, di fiori, di ortaggi e di frutta: al fine di ottenere specie più belle, eleganti, profumate, durature, conservabili, saporite e nutrienti, l’uomo è andato selezionando quelle caratteristiche che ha considerato interessanti.

Nella selezione artificiale, le caratteristiche scelte dall’uomo sono a suo proprio beneficio. Molto probabilmente, questi organismi selezionati artificialmente verrebbero selezionati in maniera inversa in natura.

Ad esempio, alcune razze di cane selezionate per servire come animali da compagnia, sarebbero poco adatte a vivere in un ambiente naturale.