Riassunto esame Etnologia, prof. Meschiari

L'EVOLUZIONE DEGLI ANIMALI E L'ORIGINE DEL CERVELLO (Balavoine)

La nostra buona conoscenza dell'albero genealogico dei vertebrati permette di comprendere come il cervello si sia evoluto in maniera diversa in seno ai vertebrati. Per esempio, nei mammiferi la corteccia si è sviluppata in maniera considerevole in correlazione all'aumento delle facoltà cognitive. D'altro canto, con conosciamo praticamente nulla sull'origine evolutiva del cervello. Non si trova tra i vertebrati attuali un vero e proprio "stadio intermedio" che potrebbe aiutare a comprendere come questo organo si sia evoluto. Tradizionalmente si è sostenuto che il cervello si sia evoluto progressivamente negli antenati diretti dei vertebrati, e che gli organi di tipo celebrale che si incontrano in altri animali non hanno un rapporto diretto con l'encefalo dei vertebrati. Questa teoria sembra fortemente assodata per il fatto che il cervello non si trova negli

animali che sono parenti più prossimi dei vertebrati, cioè ascidie e anfiossi (procordati che formano con i vertebrati il gruppo dei cordati). Considerando esclusivamente i cordati, tutto sembra indicare che non soltanto la presenza del cervello ma anche quella di una testa è una novità evolutiva propria dei vertebrati. Il possesso di un cervello non è assolutamente appannaggio dei vertebrati. Se si definisce un cervello semplicemente come una concentrazione del sistema nervoso al livello della testa di un animale, ci si persuade che la maggior parte degli animali che posseggono una testa abbia anche un cervello. Questi cervelli presentano, tuttavia, un'organizzazione anatomica molto diversa da quella dei vertebrati, e appaiono a priori molto sofisticati. Il cervello dei vertebrati è un organo composito, formato fondamentalmente da 4 parti: telencefalo o corteccia, il diencefalo, il mesencefalo e il romboencefalo, che si formano in quest'ordine.

Negli invertebrati, gli organi che possono essere definiti come "cervelli" sono più generalmente designati con il nome di gangli cerebroidi. L'anatomia di questi organi è estremamente diversa. Il cervello degli insetti è molto sviluppato e complesso ed è formato da un paio di gangli cerebrali divisi in tre lobi. I molluschi cefalopodi presentano un cervello ben sviluppato composto dalla fusione di più gangli. I "cervelli" degli invertebrati presentano un'anatomia notevolmente diversa rispetto all'encefalo dei vertebrati che è una struttura divisa in più lobi, situata in posizione dorsale rispetto all'esofago, collegata ad un ganglio sottoesofageo attraverso un anello nervoso. La domanda è: i cervelli degli invertebrati si sono evoluti indipendentemente da quelli dei vertebrati? Sono stati disegnati innumerevoli alberi filogenetici degli animali, sulla base del confronto di caratteri.molti ricercatori a formulare ipotesi sulla filogenesi degli organismi viventi. Altri geni comunemente utilizzati per studiare la filogenesi includono quelli che codificano per proteine coinvolte in processi cellulari fondamentali, come la replicazione del DNA o la sintesi proteica. L'analisi delle sequenze di questi geni ha permesso di ricostruire alberi filogenetici che mostrano le relazioni evolutive tra diverse specie. Tuttavia, è importante notare che la filogenesi molecolare non può essere considerata come l'unico metodo per determinare le relazioni evolutive tra gli organismi. Altri approcci, come l'analisi morfologica e l'analisi degli isotopi stabili, possono fornire informazioni complementari sulla storia evolutiva degli organismi. Inoltre, è importante considerare che l'evoluzione non è un processo lineare e che gli alberi filogenetici possono rappresentare solo una semplificazione della complessità delle relazioni evolutive tra gli organismi.qualche anno fa alla prima importante sintesi sulla filogenesi degli animali, confermata poi in seguito da molti altri tipi di geni. La filogenesi molecolare conferma gli aspetti più importanti delle ipotesi sviluppate dagli studiosi dopo il XIX sec. Gli animali considerati più antichi, le spugne, si collocano alla base dell'albero. I polipi e le meduse, di semplice organizzazione ma con cellule nervose si imparentano di più con gli animali "superiori". Tutti gli altri animali, in particolare quelli con un cervello complesso, fanno parte del gruppo dei "bilateri" o a "simmetria bilaterale": essi posseggono un tubo digestivo completo, una testa dotata di organi sensoriali e un sistema nervoso concentrato con un conseguente stile di vita più attivo. I bilateri sono a loro volta divisi in due gruppi: i deuterostomi (che raggruppano i vertebrati e i loro parenti prossimi come gli echinodermi) e i protostomi (che

comprendono invertebrati con pochi punti in comune). I geni, di contro, indicano che i protostomi sono divisi in due sottogruppi: gli ecdisozoari (animali a scheletro esterno e vermi cavitari) e i trocozoari (molluschi, anellidi, vermi piatti). I primi animali, con un'organizzazione molto semplice, come le spugne, non avrebbero posseduto cellule nervose. In seguito, la comparsa degli animali con un'organizzazione più complessa, dotati di cellule muscolari, simili ai polipi e alle meduse, sarebbe andata di pari passo con l'acquisizione di neuroni. Infine, l'acquisizione, negli antenati dei bilateri, di un corpo allungato e di uno stile di vita attivo, sarebbe concomitante all'acquisizione di un sistema nervoso più concentrato. Gli animali in cui il cervello è più sviluppato (vertebrati) sono imparentati anche con altri effettivamente privi di cervello (procordati ed echinodermi). Tutto sembra concorrere ad indicare che i diversi tipi di

cervelli si sarebbero evoluti indipendentemente negli animali più attivi. Lo scenario di un'evoluzione separata di diversi tipi di cervello nei bilateri può essere iscritto molto bene nei limiti della teoria tradizionale sull'evoluzione del piano di organizzazione. Queste teorie considerano un ultimo antenato comune dei bilateri (detto Urbilateria) con organizzazione semplice. Questa ipotetica forma ancestrale è tavolata dotata di un protocervello, ma si tratta solo di una modesta concentrazione di cellule nervose a livello della parte anteriore del corpo. Questo organo ridotto è adatto agli ipotetici bisogni minimi di questo animale, generalmente un minuscolo verme. A partire da questo minuscolo animale è facile immaginare che alcuni suoi discendenti saranno dotati di organi sensoriali più sofisticati, di un modo di locomozione più efficace, e di conseguenza, di un cervello più sviluppato diviso in due regioni.

specializzate.
L'idea che l'antenato dei bilateri disponesse già di un cervello elaborato è lontana, al momento, dall'essere accettata dall'umanità. Infatti questo dibattito è strettamente legato alla questione della complessità generale di Urbilateria. Per molti, le sorprendenti similitudini scoperte circa la funzione dei geni durante l'ontogenesi tra gruppi distanti, non riflettono necessariamente il carattere ancestrale delle strutture che essi determinano. In un certo qual modo, per le semplici funzioni che questi geni assumerebbero, numerosi geni dello sviluppo sarebbero stati cooptati in più riprese in gruppi distanti per assumere delle funzioni relativamente comparabili. Si può quindi in questo caso mantenere l'ipotesi di un antenato semplice, sia anatomicamente che geneticamente; questo antenato avrebbe già posseduto tutti gli strumenti che permettono di costruire una morfologia specializzata.

piùelaborata.Secondo l’ipotesi di Arendt e Nubler-Jung la struttura del cervello si sarebbe considerevolmenteridotta in un gran numero di gruppi animali. Una tale idea sembra andare a priori contro il buonsenso. Noi abbiamo la tendenza a ritenere che il cervello conferisce un vantaggio biologico decisivonella competizione per la vita. Lo stile di vita attivo che permette il funzionamento di un cervellosarebbe naturalmente più efficace rispetto ad uno stile di vita più passivo. Perché in questecondizioni immaginare la perdita secondaria di questi vantaggi? Infatti, quando si considerano igruppi di animali bilateri nei quali è assente un vero cervello, ci si persuade che questi gruppicorrispondano spesso a degli animai fissi o poco attivi. E’ il caso delle ascidie e gli anfiossi, i piùvicini parenti dei vertebrati. Le funzioni assicurate da un cervello complesso negli antenati attivi diquesti gruppi non sono più necessarie

Negli animali che si sono adattati ad uno stile di vita sedentario. La perdita della struttura che assicurava queste funzioni diviene quindi possibile. Un altro corollario dell'ipotesi di un antenato Urbilateria complesso, è che è più facile immaginare un'evoluzione rapida della diversità dei piani di organizzazione dei bilateri attuali, a partire da questo antenato che ha già accumulato una buona parte di strutture e organi complessi presenti nei suoi discendenti. Questo antenato complesso potrebbe costituire una parte della soluzione all'enigma dell'"esplosione cambriana". Negli archivi fossili, gli animali bilateri appaiono improvvisamente nel corso del Cambriano, circa 540-520 milioni di anni fa. I gruppi animali che risalgono a quest'epoca ricoprono una buona parte della diversità attuale. È sorprendente il fatto che una tale diversità di organismi compaia in un lasso di tempo geologico così ridotto.

Nessun fossile che possa essere interpretato come prossimo dell'antenato comune o del nostro Urbilateria ipotetico è stato al momento scoperto prima del Cambriano.

CAPITOLO 5

LO SVILUPPO DELLA CONNESSIONE CEREBRALE: TAPPA ULTIMA DELL'INDIVIDUAZIONE? (Bourgeois)

La corteccia cerebrale dell'Homo sapiens sapiens è il recettore, il produttore e il supporto materiale delle rappresentazioni culturali. L'identificazione delle relazioni causali tra le rappresentazioni culturali e i geni che costruiscono la corteccia cerebrale non è più al di fuori della nostra portata. La corteccia cerebrale è il prodotto di una storia evolutiva della specie e della storia dello sviluppo di ogni individuo. Due storie qui brevemente delineate.

Diverse ipotesi concordano sull'idea che 280 mln di anni fa, in alcuni rettili della linea dei sinapsidi ("rettili mammaliani"), sarebbe comparsa un'espansione dei territori telencefalici con combinazioni nuove di

do alcuni studi, si è osservato che i geni dorsilizzanti sono responsabili della formazione del neocortex. Questo tessuto neuronale si sviluppa gradualmente in sei strati cellulari uguali, noti come isocortex o neocortex. Questa struttura specifica del tessuto cerebrale è presente nei mammiferi. Nei rettili sinapsidi, secondo alcune ricerche, si è osservato che i geni dorsilizzanti svolgono un ruolo importante nella formazione del neocortex.