Riassunto esame Biologia animale, Prof. Nonnis Marzano Francesco, libro consigliato Biologia - VIII Edizione, E.P. Solomon, C.E. Martin, D.W. Martin, L.R. Berg

MECCANISMI DELL’EVOLUZIONE

L’evoluzione ha portato al differenziamento di una serie di animali tra specie diverse

che si sono differenziate sul pianeta, e anche a una certa variabilità, la cosiddetta

variabilità genetica intraspecifica, per cui anche all’interno della nostra popolazione,

pur essendoci una certa omogeneità genetica e quindi non essendoci delle distanze

genetiche tra popolazioni umane tali da dire che possono esistere varietà razziali

diverse, esiste comunque una certa variabilità individuale. Il DNA detta le

caratteristiche individuali di ogni organismo che si plasmano nel contesto ambientale in

cui una persona cresce, ma oggi giorno si possono avere delle specie diverse che

morfologicamente sono molto uguali, ma sono individui che non hanno più una

compatibilità riproduttiva e quindi i genomi si sono diversificati a un punto tale che

possono essere considerati appartenere a due specie diverse. Parallelamente

nell’ambito della specie umana le morfologie sono molto variegate ma pur essendo

variegate apparteniamo tutti alla stessa specie, cioè rimaniamo individui fecondi in

grado di riprodurci all’interno anche di contesti di popolazioni completamente diverse

proprio perché queste popolazioni non sono rimaste isolate per un tempo sufficiente da

differenziare i genomi.

La vita sul nostro pianeta nasce all’incirca 4 miliardi di anni fa, per arrivare alla vita

moderna suddivisa in cinque diversi regni:

• Regno delle monere, a cui appartengono tutti gli organismi dotati di cellule

procariotiche e quindi tutti i batteri (domanda di esame: a quale regno

appartengono i batteri? A quello delle monere);

• Regno dei protisti, cioè organismi dotati di cellule eucariotiche unicellulari,

come il plasmodio della malaria;

• Regno delle piante;

• Regno dei funghi, che sono organismi eucariotici pluricellulari decompositori,

ovvero che decompongono la sostanza organica;

• Regno degli animali, cioè eucarioti pluricellulari che si nutrono ingerendo altri

organismi.

Erasmo Darwin (1731-1802) era il nonno di Charles Darwin ed è stato probabilmente

uno dei primi veri evoluzionisti, ovvero coloro che sostengono che gli animali sono

diversi tra di loro e queste varietà sono date anche dal contesto ambientale in cui gli

animali vivono.

Charles Darwin è il primo vero padre fondatore della teoria evoluzionistica attuale

basata sul fatto che la selezione naturale operi e le specie nascano sulla base di spinte

selettive date dall’ambiente. Lamarck ipotizza ed elabora prima di Darwin una sua

teoria evoluzionistica basata sull’uso e il disuso degli organi e sull’eredità dei

caratteri acquisiti. Lamarck, in ordine cronologico è il primo dopo Erasmo Darwin ad

elaborare una vera a propria teoria evoluzionistica, porta quindi l’esempio delle

giraffe, le quali a forza di allungare il collo per raggiungere le foglie più in alto della

pianta, per l’uso e il disuso, le giraffe si evolvono come animali con il collo lungo e

acquisendo questo carattere lo trasmettono ai loro discendenti. In realtà Lamarck

aveva detto cose importanti ma non aveva capito a cosa andavano applicate.

Charles Darwin in realtà sconfessa tutto quello che dice Lamarck, riprende gli studi

dalla geologia, che ha messo in evidenza come nei diversi strati del pianeta ci sono

diverse aree geologiche all’interno delle quali vi sono fossili che rappresentano animali

estinti e quindi tutte le forme di passaggio nell’arco di un periodo lungo.

Darwin viaggia per il mondo studiando le specie degli uccelli diversi nelle isole delle

Galapagos quindi capisce che l’ambiente ha un’azione molto forte su questi animali,

quindi elabora il libro “L’origine della specie mediante la selezione naturale”. Passano

30 anni e Darwin scrive un secondo libro che però nessuno menziona e si chiama

“L’origine dell’uomo e la scelta sessuale”, nessuno lo menziona perché qualcuno vede

in questo libro gli albori dell’eugenetica, ovvero le prime teorie razziali, partendo dal

presupposto che Darwin inizia a dire che l’uomo discende dalla scimmia e ci sono

alcuni esseri viventi che sono più scimmieschi rispetto ad altri. Questo secondo libro è

molto importante perché dà vita all’eugenetica, un movimento scientifico che giustifica

le concezioni razziali, che porteranno poi a Hitler e Mussolini. Gli eugenetisti si

rifacevano al darwinismo sociale, cioè al fatto che se ci sono popolazioni che sono più

adatte di altre queste devono diventare predominanti sulle altre.

Esistono dei tratti genetici in ogni organismo vivente che sono ereditabili quindi le

nostre caratteristiche genetiche vengono trasmesse ai discendenti per cui c’è una

continuità nella trasmissione di questi tratti, tratti che sono variabili e diversi da

individuo a individuo soprattutto quando si parla di specie diverse, e quindi per questo

si parla di variabilità genetica. Alcuni di questi tratti sono più adattativi rispetto ad altri

cioè conferiscono un vantaggio a determinati contesti ambientali, ma questi tratti

cambiano anche, per cui quello che c’è oggi in una popolazione può modificarsi perché

siamo sottoposti alle mutazioni, quindi il DNA varia, non è qualcosa di fisso e quindi si

continuano ad originare varianti genetiche che possono essere, dal punto di vista della

selezione naturale, vantaggiose oppure svantaggiose. Ma oltre alle varianti genetiche,

e quindi alle mutazioni nel DNA, è molto importante l’aspetto migratorio, perché le

migrazioni trasferiscono genomi da contesti ambientali diversi. Dal punto di vista

biologico le migrazioni non sono un aspetto negativo perché continuano a portare

rimescolamenti di genomi, cioè ad aumentare la variabilità genetica. Può giocare un

ruolo fondamentale anche l’isolamento geografico, cioè l’opposto delle migrazioni,

laddove si ha questo fenomeno si tende a fissare determinate caratteristiche genetiche;

questo può voler dire che questa fissazione di caratteristiche è positiva e vantaggiosa,

laddove questi geni hanno un ruolo adattativo, ma può essere anche molto

svantaggiosa laddove si fissano caratteristiche svantaggiose. Oggigiorno l’isolamento

geografico è molto difficile che possa avvenire, ma le modalità per cui potrebbe crearsi

sono principalmente motivi religiosi. Negli animali le cose sono diverse perché in realtà

gli animali possono rimanere isolati anche su base geografica.

Alla base delle teorie darwiniane, vi è quindi la convinzione che chi ha più tratti o

varianti adattative dal punto di vista genetico può avere un vantaggio evolutivo

all’interno delle popolazioni, nell’uomo questa cosa è poco evidente perché nell’uomo

non si tratta solo di evoluzione biologica ma anche di evoluzione culturale e

ambientale.

La selezione naturale

La selezione naturale opera sulle caratteristiche genetiche degli individui e può

essere suddivisa in tre aspetti fondamentali. Il primo è la selezione individuale che

comporta anche una selezione sessuale, perché tra gli obbiettivi specifici degli animali

c’è in primis la sopravvivenza e successivamente la riproduzione, e se gli aspetti

riproduttivi diventano uno degli aspetti fondamentali delle popolazioni animali allora

anche la scelta sessuale su base individuale diventa fondamentale. La selezione

individuale è fondamentale perché ognuno di noi ha dei canoni estetici diversi da

ogni altro individuo, per cui ognuno seleziona i caratteri che gli interessano

maggiormente.

Un altro aspetto importante è la selezione di gruppo, anche chiamata kin selection o

selezione di parentela, in cui in molti casi si tende di privilegiare persone che si

ritengono più vicine a noi stessi e quindi nel momento in cui ci sono difficoltà che

comportano una scelta si privilegia chi si considera più vicino geneticamente.

Il terzo aspetto importante della selezione naturale è l’altruismo reciproco, perché gli

organismi viventi che riescono a cooperare acquisiscono un vantaggio evolutivo, anche

perché laddove chi non opera e cerca di fregare l’altro, egli viene eliminato dalla

popolazione.

Origine della vita

Come si è originata la vita sul pianeta? La vita si origina all’incirca tra 3,5/4 miliardi di

anni fa partendo dal pianeta terra che si era originato diversi miliardi di anni prima,

forse 10, che lentamente, partendo da una superficie terrestre incandescente, aveva

iniziato a raffreddarsi e ad avere una superficie che era più compatibile con la vita. Per

lungo tempo si è pensato che la vita potesse originarsi spontaneamente.

Nel 1862 però Luis Pasteur fece un

esperimento con il quale elaborò la sua teoria

biogenetica dei microorganismi, cioè una

teoria che spiega che per avere nuovi

organismi viventi microscopici bisogna avere

organismi viventi precedenti, cioè la vita può

derivare solo da altra vita. Pasteur prese

quindi un pallone in vetro con un collo chiuso

sempre di vetro, chiamato collo di cigno,

dentro al quale mise del semplice brodo fatto

in casa che portò ad ebollizione, per poi spegnerlo e lasciarlo raffreddare; dopo un

certo tempo raffreddata la soluzione, questa rimane chiara e limpida e non cambia

colore. Ripete l’esperimento riportando tutto ad ebollizione ma mettendo poi in

collegamento la beuta con l’atmosfera, quindi rompendo il collo di cigno si accorge che

dopo qualche giorno la soluzione intorpidisce, diventa verdastra, mal odorante, si

creano muffe e in una parte che analizza nota che si creano dei microrganismi; da lì

dimostra che nell’area circostante ci sono particelle di microrganismi che noi non

vediamo ma che portano alla vita.

L’origine della vita la spiegarono anche due ricercatori,

Stanley Miller e Harold Urey, che organizzarono un

esperimento in cui misero all’interno di un pallone di vetro

tutti quei composti e molecole che consideravano presenti

nell’atmosfera primordiale, quindi metano, ammoniaca,

anidride carbonica, zolfo, ossido di carbonio, ecc.

successivamente diedero delle scariche elettriche che dovevano rappresentare quelli

che erano i temporali dell’atmosfera primordiale, fecero poi condensare dell’acqua che

successivamente fecero circolare all’interno di un sistema circolatorio per 3 o 4 volte,

per poi infine analizzare cosa era presente nell’acqua e cosa si era formato; si

accorsero che quello che si era formato erano delle biomolecole molto semplici.

Erano cioè avvenuti dei processi di polimerizzazione semplici per