La BIOLOGIA e il concetto di VITA

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1 La BIOLOGIA e il concetto di VITA Un sistema in grado di autosostentarsi capace di evoluzione darwiniana Gerald Joyce Scripps Research Institute Difficile applicarla a forme considerate viventi come Virus e organismi parassiti Possibile applicarla a forme considerate non viventi come software informatici?

2 L unità fondamentale della vita: la cellula Robert Hooke ( ), perfezionamento del MICROSCOPIO Matthias J. Schleiden ( ), Theodor Schwann ( ) TEORIA CELLULARE

3 Strutture viventi acellulari: i virus Fago T virus per ml nelle acque marine

4 Fino al XVIII secolo è prevalsa la Teoria della generazione spontanea o abiogenesi Ricetta per "creare dei topi di Jean Baptiste van Helmont (medico fiammingo XVII sec) Lascia una camicia sporca o degli stracci in un contenitore aperto, come una pentola o un barile, contenente alcuni chicchi di grano o mangime e in 21 giorni appariranno dei topi. Vi saranno esemplari maschi e femmine adulti, in grado di accoppiarsi e riprodurre altri topi.

5 Tra il 1348 e il 1351 la Peste Nera uccise circa un terzo della popolazione europea (circa 25 milioni di persone) Medico della peste TEORIA SOFFIO PESTIFERO Il medico Gentile da Foligno elaborò la teoria del soffio pestifero: una congiunzione sfavorevole dei pianeti avrebbe risucchiato l'aria dalla terra, aria che sarebbe ritornata sulla terra in forma di "soffio pestifero".

6 XVII secolo Francesco Redi Arezzo, 18 Febbraio 1626-Pisa 1 Marzo 1698

7 Confutazione della Teoria della Generazione Spontanea (Luis Pasteur XIX secolo) Matraccio collo di cigno

8 1859

9 Fase biochimica prebiotica Brodo primordiale ed origine delle molecole organiche (coacervati) Aleksandr Ivanovič Oparin ( )

10 Esperimenti di Miller-Urey (1953)

11 Antartide 1984: meteorite con carbonati e magnetite di probabile formazione biogenica 3.9 miliardi di anni all inizio dell epoca Noachiana Pianeta Marte PANSPERMIA

12 1994 Bocche idrotermali sottomarine (teoria del mondo a ferro-zolfo)

13 Un Mondo a RNA Ribozimi: RNA con funzione catalitica introni self-splicing nei batteri attuali, negli eucarioti spliceosomi [ribozimi+proteine]

14 Fosfolipidi nei Mari primordiali

15 Termofilo Anaerobio Autotrofo

16 MISS formation

17 4.280 YEARS AGO YEARS AGO

18 Homo sapiens anni fa Genere Homo si diff. dall Australopiteco milioni di anni fa milioni anni

19 Great Oxygenation Event (2.45 milion years ago) Prochlorococcus Il marinus primo isolato appartenente al genere Prochlorococc us è stato isolato nel mar dei Sargassi nel 1988 (strain SS120) Descritto per la prima volta da ricercatori del Woods Hole nel 1986 nel Mar dei Sargassi Produce il 20% dell ossigeno atmosferico E il piu abbondante organismo fotosintetico sulla terra Probabilmente la piu abbondante specie vivente sulla terra (anche 100,000 cellule in 1ml di acqua di mare) Sallie W. Chisholm

20 I Microrganismi dominano lo spazio in cui viviamo

21 Il mondo visto da un microscopio The world seen from a microscope

22 Microbial communities in seawater 10 6 cell/ml ( 3500 OTUs )

23 Microbial communities in marine sediments 10 8 cell/ml ( 3000 OTUs )

24 Microganisms in the biosphere MICROBES PLANT Pg of C (bilion of tonnes) Whitman et al, PNAS 1998

25 Microrganismi e Uomo

26 Thermophilic microorganisms Strain 121 Geogemma barossii

27 Psychrophilic microorganisms

28 Halophylic microorganisms Dead Sea

29 Barophilic microorganisms

30 Microbial black box About 5000 bacterial species described to date which contrasts to well over 1 million eukaryotic species (Konstantinidis et al 2006)

31 Sistematica Filogenetica rrna 16S

32 La diversità morfologica non rispecchia necessariamente quella genetica

33 I domini della vita

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35 The exploration of the Mediterranean mesophotic zone: a new frontier for biodiversity discovery