scienze naturali 1

GEORGES CURVIER.

catastrofismo, secondo la quale sulla Terra erano avvenute, nel corso dei tempi, molte catastrofi naturali

gran numero di specie. Secondo questa teoria Dio avrebbe

che avevano causato l’estinzione di un

creato un numero di specie superiore a quelle attualmente viventi; catastrofi naturali avrebbero

periodicamente distrutto gli esseri viventi in una regione che sarebbe stata poi ripopolata dalle specie

provenienti dalle aree geografiche circostanti. La teoria delle catastrofi oggi è del tutto superata, anche

se nessun ricercatore nega che eventi catastrofici abbiano influenzato la storia della Terra.

(1744-1829) formulò una teoria sull’evoluzione coerente e sistematica, secondo la quale le

LAMARK.

specie discendono da altre specie e si evolvono tramite l’interazione con l’ambiente. Perciò le

forme più complesse si sono formate da altre più semplici per un'interazione con l'ambiente.

L’evoluzione della specie sarebbe il prodotto della seguente sequenza di fatti:

I cambiamenti ambientali generano nuove necessità;

• le necessità determinano l’uso o il disuso di uno o più organi;

• gli organi si sviluppano o si atrofizzano;

• i caratteri così acquisiti sono ereditari.

•

Egli sosteneva che “ ed è proprio per questo che si discosta dalla teoria

la funzione crea l'organo”

di Darwin.

Geologo scozzese (1797-1875) fornì le basi per il pensiero evoluzionistico di Darwin ; infatti, Lyell

LYELL.

si oppose alla teoria del catastrofismo, egli infatti affermò che i cambiamenti della terra sono

causati da forze naturali molto lente. Questo sosteneva quindi che la Terra fosse un pianeta molto

vecchio.

Il viaggio di Charles Darwin

Charles Darwin nacque nel 1809 in Inghilterra; iniziò gli studi di medicina e poi di teologia, ma la

sua vera passione erano le scienze naturali. Nel 1831 (inizio dello studio sulla teoria evolutiva) salpò sul

brigantino Beagle per una spedizione cartografica di cinque anni attorno alle coste del Sud America.

Durante il viaggio, Darwin scendeva nelle isole per verificare quali animali erano presenti e raccolse

una serie di osservazioni a supporto della Il lavoro di Darwin durante la

teoria dell’evoluzione.

spedizione gli permise di studiare sia le caratteristiche geologiche di continenti ed isole, sia un gran

numero di organismi viventi e fossili. Egli raccolse metodicamente un gran numero di campioni

sconosciuti alla scienza. Nelle un arcipelago di isole vulcaniche nello stato dell’Ecuador,

isole Galapagos,

svolse un interessante studio sulle tartarughe. Darwin, vista questa varietà, ha concluso ipotizzando che

continente.

le differenti specie erano formate da un’esigua molteplicità di specie provenienti dal

Un’importante caratteristica delle tartarughe delle Galapagos è la forma del carapace, o

corazza, che varia secondo l’isola di origine.

Darwin costruì la propria ipotesi della selezione naturale valutando, tra le sue molte osservazioni in

natura, la distribuzione dei fringuelli nelle varie isole delle Galapagos. I fringuelli sono uccelli piccoli

e dalla colorazione poco attraente. Erano di 14 specie diverse e differivano oltre che per le

dimensioni per la forma del loro becco in base a cosa mangiavano.

Teoria della selezione naturale

Darwin venne aiutato da due dati nell’individuare le cause dell’evoluzione:

(a) Nella maggior parte delle specie, i figli non sono identici né fra loro né a chi li ha generati,

era infatti stato colpito dalle numerose specie presenti e dalla variabilità individuale di ogni

singola specie;

(b) Il numero di individui che sopravvivono è di gran lunga inferiore al numero di individui che

nascono.Ne Darwin calcola che da una singola coppia di elefanti

L’origine della specie,

nell’arco di 500 anni dovrebbero derivare 15 milioni di elefanti. In nessuna specie, però, si

osserva nel tempo un incremento così elevato della popolazione.

Perché ciò non accade?

Egli si rese conto che la pressione esercitata dall’ambiente portava alla morte di una grande percentuale

di individui, prima che essi potessero riprodursi. Questo lo condusse a chiedersi: quale, tra gli individui di

una data specie, sopravvive e arriva a riprodursi? Darwin ipotizzò che la probabilità degli individui di

sopravvivere e riprodursi dipendesse dalla variabilità individuale questo è legato al caso però e

non all'ambiente come diceva Lamark infatti per lui tutto dipende strettamente dall'ambiente e

non attribuisce nessun tipo di effetto invece al caso.

La selezione artificiale prova a simulare quella naturale, basti pensare ad allevatori e agricoltori

che decidono quali piante o animali accoppiare secondo le loro proprietà vincenti.

Origine della specie per selezione naturale

Il 1° luglio 1858, Darwin diede la propria comunicazione (riguardo all’Origine della specie per selezione

naturale) alla Linneian Society: insieme fu letta anche una comunicazione di Wallace. Il libro di Darwin fu

pubblicato un anno più tardi; tanto era l’interesse suscitato dalla sua opera che la prima edizione (in

1250 copie) andò esaurita in due giorni.

La teoria di Darwin, oggi denominata teoria dell’evoluzione per selezione naturale, si basa su due

capisaldi:

Le specie non sono immutabili, ma cambiano nel tempo. La selezione naturale agisce sulla

1. Si ereditano i caratteri dominanti e gli altri sono legati al solo caso

variabilità individuale.

(organismi simili non uguali);

non sono gli individui ad evolversi, ma le popolazioni.

2.

Una è un gruppo di individui della stessa specie che possono accoppiarsi generando una

popolazione

discendenza, perché vivono nella medesima area geografica in un dato periodo di tempo.

Perché una popolazione evolve?

Quasi sempre in una popolazione esiste una variabilità individuale, che è preesistente

• all’azione ed è determinata dai caratteri ereditati dai genitori. Tale variabilità, inoltre, è del

tutto casuale.

Tutte le popolazioni possono generare una prole più numerosa dei genitori, ma solo una parte

• della discendenza sopravvive.

La scarsità delle risorse costringe gli individui a competere tra loro.

• Poiché gli individui sono tutti diversi e unici, alcuni avranno caratteristiche che consentono loro

• di sopravvivere meglio di altri, ovvero sono più adatti a quelle specifiche condizioni

ambientali.

I più adatti sopravvivono più a lungo e si riproducono con maggior successo, trasmettendo

• progenie le proprie caratteristiche. Questo fa sì che generazione dopo generazione, la

alla

popolazione cambi, cioè si evolva.

Tre condizioni per la selezione naturale:

la velocità di corsa nei conigli è un tratto che può variare da un

1. Caratteristiche diverse:

individuo all’altro. (evoluzione= cambiamento di una popolazione diretta dal caso )

le caratteristiche che rendono un coniglio più o meno veloce vengono trasmesse

Ereditarietà:

2. alle generazioni successive. (adattamento)

i conigli più lenti verranno uccisi e non passeranno le loro caratteristiche

3. Successo riproduttivo:

alla prole.

L’evoluzione non è il cambiamento di un individuo:

Mutazione: un cambiamento nella sequenza del DNA delle cellule riproduttive che modifica la

• frequenza di un allele.

Deriva genetica: un cambiamento casuale nelle frequenze alleliche che non è collegato in alcun

• modo al successo riproduttivo.

Migrazione: un cambiamento nelle frequenze alleliche causato dall’immigrazione o

• dall’emigrazione di individui dalla popolazione.

Selezione naturale: un cambiamento nelle frequenze alleliche che ha luogo quando gli individui

• con un certo tratto ereditario hanno un maggiore successo riproduttivo rispetto al resto

della popolazione.

L’evoluzione produce cambiamenti, non perfezione: le specie ben adattate non sempre sono in grado

di sopportare drastici cambiamenti ambientali.

Teoria evolutiva di Darwin

Teoria dell’evoluzione: ha sottolineato che i nuovi caratteri si originano indipendentemente

dall’ambiente, ma, una volta comparsi, sono selezionati dall’ambiente. La teoria dell’evoluzione ebbe

grande impatto sulla biologia.

Alcune prove a favore della teoria evolutiva

mostrano specie vissute nel passato e oggi scomparse. Sono una delle più

• STUDIO DEI FOSSILI :

ricche fonti per le teorie dell'evoluzione. Permettono di comprendere in quale tempo sono

vissuti determinati animali. Però Darwin non trovò in essi la prova del passaggio diretto tra

una specie e l'altra mentre gli altri studiosi ponevano il massimo delle loro aspettative in

essi. (problematica degli strati intermedi delle rocce, alcuni potrebbero essere andati

perduti). Caratteristiche rettiliane: denti, artigli Caratteristiche aviarie: penne

Archaeopteryx lithographica Strutture analoghe: in natura accade che strutture completamente

• ANATOMIA COMPARATA.

diverse, come l’ala di una mosca e l’ala di un uccello, svolgono la stessa funzione, in questo

caso il volo. Strutture omologhe: le pinne di un pesce, le zampe rudimentali di uno dei

primi animali terrestri, le agili zampe di un cavallo, le lunghe ali di un albatro, le natatoie di

un delfino, hanno tutte la stessa struttura, cioè hanno lo stesso numero di ossa in posizioni

e la natatoia sono dette strutture

corrispondenti e cinque dita. Il braccio, la zampa, l’ala

omologhe e sono un’altra prova di adattamenti in ambienti diversi di una struttura

originaria ereditata dai comuni genitori.

: è lo studio della distribuzione delle piante e degli animali nei diversi luoghi del

• BIOGEOGRAFIA

mondo. Il tipo di distribuzione degli organismi rispecchia l’ipotesi che le forme di vita si

siano evolute adattandosi ai vari ambienti. Ambienti simili, ma del tutto separati come

posizione geografica, tendono a ospitare organismi diversi, ma caratterizzati da adattamenti

simili. Darwin per esempio si domandò come mai in Australia non vi sono mammiferi

placentati e sono invece presenti numerosi marsupiali.

Il Megatherium è un genere estinto di mammiferi comprendente varie specie di enormi bradipi

terrestri, che potevano raggiungere sei metri di altezza e quattro tonnellate di peso.

Confronti molecolari: discendenza da un antenato comune. Le

DATI MOLECOLARI.

• differenze biochimiche indicano il tra i vari organismi. Questa fu

grado di parentela evolutiva

una prova basilare per la teoria.

Teoria di Darwin

Quasi sempre l’evoluzione è un processo talmente lento da non pot