Antropologia

Definizione e caratteristiche dei virus

Un virus è un’entità biologica con caratteristiche di parassita obbligato. Può essere:

• Virus a DNA: possono essere a singolo filamento o a doppio filamento, sono rigidi e stabili.
• Virus a RNA: possono essere a singolo filamento o a doppio filamento, sono flessibili e meno stabili. I coronaviridae sono i più grandi virus a RNA, con alto tasso di mutabilità.

La parte esterna di un virus è composta da proteine e la parte interna da DNA o da RNA. La molecola virale riconosce con lo spike l’antigene di membrana per aprirla, una volta entrato sfrutta la cellula e si moltiplica. Talvolta possono anche saltare da specie a specie. Nel nostro DNA ci sono spesso molti frammenti di DNA virale, alcuni dei quali con effetti positivi.

Definizione di nicchia ecologica

Una nicchia ecologica è il ruolo e la posizione che una specie occupa nel suo ambiente, include tutte le sue interazioni con i fattori biotici e abiotici del suo ambiente ed è il risultato di adattamenti e comportamenti degli organismi. Gli esseri umani costruiscono la propria nicchia specializzata modificando le condizioni ambientali, addomesticando altri animali. Anche i virus modificano la loro nicchia, ad esempio la rabbia che ci rende aggressivi.

Definizione di specie e evoluzione

La definizione di specie prevede che gli elementi del gruppo sono interfecondi tra loro ma riproduttivamente isolati da altre specie. Questo non è sempre vero e quindi si assiste ad ibridazioni, è accaduto anche tra Sapiens e Neanderthal e tra Sapiens e altre specie di ominidi.

La classificazione fenetica e cladistica

Un’altra definizione di specie la descrive come composta da membri di una linea evolutiva, simili in base ad un set di caratteri comuni, ed è definita fenetica. La cladistica è un metodo più preciso di classificare gli organismi, invece di basarsi sul fenotipo come la fenetica, si concentra sui caratteri ereditati da un antenato. Un clade è un gruppo di taxa che condividono caratteristiche ereditate da un antenato comune.

Cladogenesi e anagenesi

La cladogenesi è un’evoluzione ramificata per cui da una specie se ne originano diverse che poi evolvono in modo indipendente le une dalle altre. L’anagenesi, invece, è la trasformazione di una specie in un’altra, senza ramificarsi ed è più stabile in grandi gruppi. Secondo la teoria degli equilibri punteggiati i cambiamenti evolutivi avvengono in periodi di tempo relativamente brevi e sono intervallati da lunghi periodi di stasi.

Somiglianza fenetica

La somiglianza fenetica (dei caratteri morfologici e non del DNA) può essere:

• Somiglianza omoplastica: per analogia.
• Somiglianza patristica: per omologie.

Due caratteri sono analoghi se hanno la stessa funzione ma non la stessa origine e non possono essere utilizzati per definire una parentela. Un esempio è il volume endocranico di Sapiens e Neanderthal (1300/1400 cc) è uguale ma non dipende da un’origine comune, oppure il colore scuro degli africani e degli aborigeni australiani. Due caratteri sono omologhi se derivano da un antenato comune. Un esempio è la pentadattilia dei primati oppure la perdita della coda nelle scimmie antropomorfe.

Caratteri apomorfi dei primati

I caratteri apomorfi (nuovi, derivati dalla modificazione di un carattere ancestrale) dei primati sono:

• Pentadattilia.
• Cervello grande.
• Radio separato dall’ulna.
• Tibia separata dalla fibula.
• Dentatura non specializzata.
• Struttura dell’orecchio medio.
• Pollice opponibile ed unghie piatte.
• Occhi grandi e rivolti in avanti, orbite circondate da tessuto osseo.

I primati hanno una morfologia non specializzata (quindi hanno molte somiglianze tra loro e con noi rispetto ad altri ordini di mammiferi) ed un comportamento specializzato. Essi sono principalmente arboricoli (il 64% delle specie vive nella foresta tropicale), ma ci sono anche delle specie che vivono in ambiente predesertico (6%) ed altre specie che vivono in ambiente di savana (19%). In tutto i primati costituiscono lo 0,5% dei vertebrati. Un fattore che influenza la distribuzione dei primati (principalmente intorno ai tropici) è la quantità di ore di luce oltre, in parte, alla temperatura.

Classificazione dei primati

I primati possono essere divisi in:

• Strepsorrini: hanno un rostro allungato, orbite oculari non tappezzate posteriormente da tessuto osseo, un cranio relativamente piccolo e allungato. Due strutture interessanti degli strepsorrini sono il secondo dito del piede del Galago ed i denti a pettine del Lemure poiché possono essere associati al comportamento sociale del grooming.
• Aplorrini: comprendono gli antropomorfi, hanno minor prognatismo, pavimento osseo dietro l’orbita oculare.

I primati possono anche essere suddivisi in sottordini, infraordini e superfamiglie:

• Lemuri: Lemuriformi.
• Loris: Proscimmie Tarsiformi Tarsidi.
• Primati: Platirrine, Ceboidea.
• Antropoidei: Cercopitecoidea, Catarrine, Hominoidea.

Famiglie e generi della superfamiglia Hominoidea

La superfamiglia Hominoidea può essere suddivisa in famiglie e generi:

• Famiglie: Hominidae, Pongidae, Hylobate.
• Generi: Homo, Pan, Gorilla, Pongo.

Proscimmie

Le proscimmie comprendono:

• Lemuri: sono distribuiti in Madagascar e fino a 2500 anni fa (con l’arrivo dell’uomo) dominavano la maggior parte delle nicchie ecologiche. Comprendono tre famiglie:
  • Lemuridae: caratterizzati da dimensioni ridotte, sono per lo più notturni o crepuscolari ed hanno la coda con bilanciamento. Ne fanno parte:
    • Lemur Catta: diurni o crepuscolari, dieta vegetariana, specie gregaria che scende anche a terra.
    • Varecia Variegata: crepuscolari, più piccoli, gregari, dieta vegetariana, vivono fino a 20 anni.
    • Topo lemure: notturno, insettivoro, gregario, molto piccolo, con coda che immagazzina cibo.
  • Indriidae: caratterizzati da dimensioni maggiori, con coda vestigiale, intensi vocalizzi, sono per lo più diurni e vivono nello strato inferiore della foresta. Un esempio è Indri, diurno con dieta vegetariana.
  • Daubentoniidae: estremamente rari, notturni e solitari, vivono in ambienti di fitta foresta, un esempio è Aye-Aye.
• Loris: sono distribuiti in Africa ed in Asia, nel primo caso hanno locomozione veloce, nel secondo caso hanno locomozione lenta. Secernono sostanze di difesa, sono arboricoli e notturni ed hanno delle spine vertebrali.
• Tarsi: sono distribuiti in Indonesia, hanno delle lunghissime zampe per saltare, la vista è più sviluppata dell’olfatto, può ruotare la testa di 180°, ed essendo notturno ed arboreo è in competizione con i gufi.

Antropoidei

Gli antropoidei comprendono le scimmie e l’uomo, hanno un cranio ampio, occhi rivolti in avanti, muscolatura mimica, larghi incisivi, stazione più o meno eretta, sono arboricoli e generalmente diurni e sociali.

Platirrine

Le Platirrine devono il loro nome alla larghezza del loro setto nasale, hanno dimensioni limitate, sono strettamente arboricole ed hanno coda prensile. Ne fanno parte:

• Uistiti: Ceboidea, distribuiti in America meridionale, hanno ancora artigli invece delle unghie, sono quadrupedi senza pollice opponibile né mimica facciale e creano grandi famiglie (spesso hanno parti plurigemellari).
• Uakaris: Ceboidea, distribuiti in America meridionale, vegetariani, buoni saltatori che creano gruppi di circa 30 individui.

Catarrine

Le Catarrine sono distribuite in Asia, Europa e Africa, hanno dimensioni maggiori e sono specie semiterrestri più indipendenti dall’ambiente arboricolo. Ne fanno parte:

• Colobo: distribuiti in Africa sub-Sahariana ed in Asia in foreste tropicali e di montagna, sono erbivori ed hanno stomaci con sacculi (simili ai ruminanti), usano vocalizzazioni.
• Babbuino: Cercopitecoidea, distribuiti in Africa sub-Sahariana ed Asia sud-orientale. Vive in ambienti predesertici, di savana e di foresta, sono per lo più terrestri ed onnivori.
• Macaco: il macaco di Gibilterra è l’unico primate non umano endemico dell’Europa.

Scimmie antropomorfe

Della superfamiglia Ominoidea fanno parte le scimmie antropomorfe e l’uomo. Le scimmie antropomorfe sono diurne, onnivore, con encefalo complesso con molte invaginazioni, hanno un legame parziale con l’ambiente arboricolo. Ne fanno parte:

• Gibboni: distribuiti in estremo oriente, caratterizzati da dimorfismo sessuale (in alcune specie il maschio è bianco e la femmina è nera), dieta onnivora.
• Orango: distribuiti in Borneo e Sumatra (sud-est asiatico), vive in ambienti di foresta e si nutre di frutta, foglie ed insetti, è caratterizzato da una cresta sagittale e da dimorfismo sessuale.
• Gorilla: distribuiti in Africa centrale ma in due zone distinte creando due gruppi differenti. Vivono in ambienti di foresta, sono terricoli e principalmente vegetariani, hanno creste sagittali e nucali e possono arrivare a pesare 180 kg.
• Scimpanzé: distribuiti in Africa centrale ma in quattro zone distinte creando quattro gruppi differenti. Vivono in ambienti di foresta ma anche di savana e sono parzialmente terricoli. Hanno una dieta frugivora ma si nutrono anche di noci, semi e foglie. Hanno capacità mimiche, plasticità mentale e vivono in gruppi di 30-80 individui.

Circa il 60% delle specie di primati è in via d’estinzione, circa il 75% delle popolazioni è in declino e tra 25-50 anni gran parte dei primati sarà estinta.

Organi di senso nei primati

I primati hanno diversi organi di senso:

• Occhio: Vista, energia radiante.
• Naso: Olfatto, sostanze chimiche volatili.
• Orecchio – Udito: Vibrazioni dell’aria, coclea.
• Orecchio – Equilibrio: Gravità, accelerazione, vestibolo.
• Lingua: Gusto, sostanze chimiche solubili.
• Pelle, labbra: Tatto, variazioni termiche e di pressione.

Occhi

Sono il principale mezzo di esplorazione dell’ambiente, danno informazioni su dimensioni, colori, struttura tridimensionale, spostamenti e relazioni spaziali tra oggetti. Dal tarsio in poi si può notare una ristrutturazione ossea del cranio con accorciamento della faccia ed una frontalizzazione delle orbite con allineamento degli occhi che ha garantito una visione binoculare e tridimensionale alla base della quale ci sono recettori ed aree cerebrali specializzate. La luce (fotoni) colpisce coni e bastoncelli che portano informazioni al nervo ottico che a sua volta porta l’informazione al lobo occipitale. La retina tappezza il fondo dell’occhio (su di essa è presente la macula lutea, ossia dove c’è la maggior concentrazione di coni, al centro della quale si trova la fovea centralis), in essa sono presenti cinque tipi di cellule disposte in strati: fotorecettori (coni e bastoncelli, questo strato si trova vicino all’epitelio pigmentato, con melanina), cellule bipolari, cellule gangliari, cellule orizzontali e cellule amacrine.

Fotorecettori, cellule gangliari e cellule bipolari costituiscono la via attraverso cui avviene il flusso verticale delle informazioni, cellule orizzontali e cellule amacrine sono invece responsabili del flusso laterale delle informazioni. I bastoncelli sono 100 volte più sensibili dei coni (hanno bisogno di molti meno fotoni per attivarsi), e per questo sono responsabili della visione scotopica (notturna), i coni sono meno sensibili (hanno bisogno di più fotoni per attivarsi) ma permettono una maggiore prontezza a trasmettere informazioni sullo spostamento degli oggetti. Gli umani hanno tre tipi di coni che esprimono ognuno un pigmento. Il chiasma ottico è la zona del cervello in cui c’è l’incrocio delle fibre che vengono dai bulbi oculari (consente la visione stereoscopica), il corpo genicolato fa parte del talamo (parte di cervello che trasmette segnali sensoriali) ed è composto da due strati, magnocellulare (aiutano ad identificare movimento e profondità) e parvocellulare (analisi di forme e colori). I pigmenti sono composti di opsine (proteine transmembrana), negli umani ce ne sono 9 tipi (3 espressi nei coni).

Le idre condividono il 60% del DNA con l’uomo e abbiamo lo stesso numero di opsine, si propagano per gemmazione grazie alle sue cellule staminali (la proteina FOX permette di mantenerle in azione). Le catarrine sono routinariamente tricromatiche (tre tipi di coni: blu, verde e rosso), la maggior parte delle platirrine sono dicromatiche ad eccezione del genere Aotus (hanno perso anche il blu poiché essendo notturne utilizzano maggiormente i bastoncelli) e dell’Alouatta (sono tornate tricromatiche secondariamente). Alcune donne sono tetracromatiche (il quarto pigmento è associato al cromosoma X) e possiedono un pigmento aggiuntivo tra il verde ed il rosso.

Locomozione nei primati

Tra i vari fattori che possono influenzare la scelta di un partner c’è la proporzione delle varie parti del corpo, che può dipendere dal clima in cui si vive (popolazioni che vivono in ambienti caldi e/o secchi hanno necessità di perdere calore e quindi hanno uno sviluppo più pronunciato delle parti distali [avambraccio, tibia, perone]). Questo fattore può essere calcolato grazie all’indice intermembrale che consiste in (lunghezza del l’ omero + lunghezza del radio) / (lunghezza del femore + lunghezza della tibia) × 100. La nostra specie ha le gambe lunghe e l’indice è intorno a 70 (una persona affetta da sindrome di Uner Tan ha un indice di circa 90 [non riescono a stare eretti, camminano a quattro zampe, è una mutazione che ha causato un ritorno alla condizione di preominidi. Le loro caratteristiche sono: quadrupedismo, ritardi mentali, usano le mani come fossero piedi, il rapporto tra braccia e gambe è alterato e somiglia molto a delle antropomorfe]).

Un altro fattore che influisce sulla proporzione degli arti è il tipo di locomozione, la gran parte delle proscimmie salta e si aggancia su supporti verticali, quindi la forza propulsiva è sugli arti posteriori, la coda funge da organo di bilanciamento e gli arti anteriori ammortizzano, il loro indice intermembrale è quindi molto basso (gambe lunghe), nel quadrupedismo (cercopitechi) c’è un’equivalenza tra arti anteriori e posteriori, l’indice è intorno a 100, nella brachiazione (gibbone) le braccia sono molto lunghe e l’indice può arrivare a 147, nella brachiazione modificata (gorilla, scimpanzè, bonobo, orango) si cammina sulle nocche delle mani, il bipedalismo consiste di gambe lunghe.

Anatomia dei primati

I crani dei primati e delle antropomorfe sono robusti a livello del toro sopraorbitario (arcata sopraccigliare), la parte posteriore forma un angolo più acuto, il mascellare è più proteso verso l’esterno. L’osso occipitale ha il forame magno (per il midollo spinale), due condili, una superficie con delle creste (per l’inserzione dei muscoli). Le prime due vertebre (atlante ed epistrofeo) sono specializzate per formare il collo. La posizione della testa rispetto alla colonna vertebrale si modifica, il cranio si posiziona sempre più centralmente (in equilibrio, i condili occipitali si spostano più anteriormente), i primati quindi hanno una testa più spostata in avanti e necessitano di forti muscoli nucali per tenere la testa in equilibrio sulla colonna, a causa di questi muscoli la parte posteriore del cranio assume una forma inclinata e corrugata per l’attacco muscolare, noi non abbiamo i muscoli nucali così sviluppati ma abbiamo i muscoli sternomastoidei (attaccati allo sterno e all’osso temporale).

Con lo spostamento del cranio va a diminuire il prognatismo (crani meno allungati), inoltre c’è un aumento della scatola cranica e dell’encefalo. Il dente è costituito esternamente da smalto (origine ectodermica), più internamente da dentina (origine mesenchimatica), più internamente da polpa. I denti di un umano adulto sono 2 incisivi, 1 canino, 2 premolari e 3 molari (per lato, quindi va moltiplicato per 4 per ottenere tutta la bocca ed è 32 per un adulto e 20 per i denti decidui [2.1.2]) con una disposizione paraboloide. Gli incisivi sono taglienti, nei lemuri si posizionano a pettine per il grooming, i canini sono aguzzi e con sezione rotonda, servono ad afferrare il cibo nei carnivori (i vegetariani li usano come armi), c’è dimorfismo sessuale nei pongidi, i premolari servono per afferrare, hanno forma conica, hanno due cuspidi (quella interna si riduce nella nostra specie), i molari sono rettangolari, con quattro cuspidi (5 nei pongidi). L’apparato masticatorio è composto da muscoli masseteri, pterigoidei (movimento sinistra e destra) e temporali (sollevano la mandibola).

Andando verso l’uomo, c’è stato uno spostamento del piano occlusivo (riposizionamento dei condili mandibolari), nelle proscimmie l’occlusione è “a forbice” quindi mandibola e mascella non riescono a chiudersi parallelamente l’una sull’altra, mentre negli antropoidei accade, e denti e la mandibola si riducono sempre di più e quindi compaiono la placca scimmiesca, il toro mandibolare ed il mento (rinforzi ossei). L’angolo mentoniero (tra il margine inferiore e superiore della mandibola) diventa più aperto se il mento aumenta, il nostro è 112°.

La colonna vertebrale è composta da vertebre sovrapposte, l’uomo ha 7 vertebre cervicali (come tutti i primati), 12 toraciche, 5 lombari, 5 sacrali e 4 caudali (ridotte notevolmente rispetto a platirrine e cercopitechi). Con l’acquisizione della postura eretta, le vertebre tendono a ingrandirsi andando dalle cervicali alle lombari e avviene una sacralizzazione delle vertebre (fusione di vertebre caudali e sacrali).