Zoologia I - evoluzione biologica

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Appunti di Zoologia I per l’esame del professor Fenoglio. Gli argomenti trattati sono i seguenti: l'idea della trasformazione temporale, Anassimandro, Empedocle, la convinzione che la …

Esame Zoologia I

Facoltà Scienze matematiche fisiche e naturali

Dal corso del Prof. Fenoglio Stefano

Università Piemonte Orientale Amedeo Avogadro - Unipmn

A.A. 2014-2015

82 pagine

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Estratto del documento

Introduzione all’evoluzione biologica

L’idea della ‘trasformazione temporale’ del mondo vivente era già presente in alcuni classici greci come Anassimandro ed Empedocle, ma non si affermò. Verso la fine del Seicento, si affermò la convinzione che la superficie della terra non è sempre stata come la vediamo, e che quindi sono avvenute profonde trasformazioni.

Evidenze e spiegazioni storiche

Evidenze geologiche e evidenze paleontologiche: i fossili.

Come si spiegavano i fossili?

Non sono resti di piante o animali, ma metallofiti, cioè concrezioni minerali.
Non sono estinti... da qualche parte ci sono.
Sono gli organismi morti nel diluvio.
Frutto di tante ‘creazioni’ indipendenti.

Buffon e Lamarck

Buffon: "Histoire naturelle générale et particulière" (1749). La terra non ha seimila anni, ma qualche centinaia di migliaia.

Lamarck: "Philosophie zoologique" (1744-1829). Esiste una variazione negli organismi, dovuta a due principi:

L’ambiente esercita un’azione sugli organismi, modellandoli. Queste variazioni vengono poi trasmesse alla prole;
Esiste una tendenza al progresso, un impulso alla trasformazione e all’evoluzione negli organismi stessi.

Contributi di Hutton e Lyell

James Hutton: un grande impulso venne dalle teorie geologiche di Hutton (verso il 1788). Il mondo è molto più antico di quanto si riteneva... milioni di anni rispetto ai 6000 anni della Bibbia. Le montagne si formano e si distruggono. Uniformismo o attualismo: le stesse leggi naturali che erano valide in passato sono tutt'ora valide.

Darwin, Wallace e la selezione naturale

Charles Darwin e Alfred Russell Wallace (1858): selezione naturale come ‘motore’ dell’evoluzione biologica. Influssi malthusiani: le popolazioni tendono ad incrementare numericamente, mentre le risorse rimangono costanti. Lotta per l’esistenza: sopravvivono alcuni organismi, portatori di alcuni caratteri. Questi si riproducono e trasmettono i loro caratteri in un ambiente diversificato e che cambia, portando al cambiamento delle specie.

"Survival of the fittest" (Spencer).

Problemi e sviluppi successivi

Come si trasmettono i caratteri da una generazione all’altra? Questo era un grosso problema per Darwin. L’evoluzione era sempre più ‘evidente’ man mano che si acquisivano informazioni in ambito biogeografico, embriologico, fisiologico, morfologico e paleontologico. Tuttavia, non si riuscivano a comprendere i ‘meccanismi di trasmissione’.

Mendel: osservazioni sui piselli, scoprì le leggi fondamentali dell’ereditarietà dei caratteri, pubblicati su "Rivista di scienze naturali di Brno".

La sintesi darwiniana o neodarwinismo

Nel 1920: Fisher in Inghilterra, Chetverikov in URSS portano alla sintesi darwiniana o neodarwinismo. Darwin + Mendel = Mayr e altri (anni '50-'70). La selezione naturale è il principale agente che opera sulla variabilità prodotta dalle mutazioni, ed è la principale causa dell’adattamento. Le nuove specie si formano con l’accumulo di diversi geni e/o combinazioni genetiche in popolazioni riproduttivamente isolate.

La selezione naturale e l’evoluzione

Variabilità tra i discendenti. Mutamenti ambientali: aumenta il freddo. Selezione naturale e sorgenti di variabilità genetica. Il processo ereditario è ‘conservativo’, ma non ‘perfetto’. Sono possibili diversi ‘errori’ nella replicazione:

Delezione (A)
Inversione (B)
Translocazione (C)
Duplicazione (D)

Microevoluzione

L’evoluzione è un processo che agisce a diverse scale, da un livello molto piccolo (ad esempio l’aumento della frequenza di un gene che codifica per ali più scure in una specie di coleottero) ad uno molto grande (ad esempio la radiazione dei dinosauri).

Microevoluzione: è l’evoluzione su piccola scala, all’interno di una singola popolazione. La microevoluzione agisce su piccola scala (all’interno di una singola popolazione), mentre la macroevoluzione agisce ad una scala che trascende i confini delle singole specie. A dispetto di questo enorme divario, entrambi questi processi si basano sugli stessi meccanismi, quali:

Mutazione: un cambio nella sequenza del DNA, generalmente legato ad un errore di replicazione o altro. È la fonte principale della variabilità genetica.
Migrazione: il movimento degli individui tra le popolazioni.
Genetic Drift: cambiamenti random nella frequenza genica di una popolazione da una generazione all’altra. Avviene in seguito al fatto che alcuni genotipi si riproducono più di altri, non perché sono migliori ma perché sono più ‘fortunati’. Alcuni genotipi possono anche sparire.
Selezione naturale.

La microevoluzione è semplicemente un cambiamento nella frequenza dei geni all’interno di una popolazione. Questo tipo di evoluzione può essere osservato su brevi periodi di tempo.

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