Tassonomia e concetto di specie

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1 Tassonomia e concetto di specie

2 Dare un nome ai viventi Sin dai primordi gli esseri umani hanno sentito l esigenza di dare un nome ai viventi coi quali interagivano e ai quali era legata la loro sopravvivenza Distinguere le piante velenose da quelle commestibili, potenziali prede da predatori pericolosi In molte culture arcaiche il conoscere il nome di animali e piante del territorio, è anche un sistema per esercitare una forma di controllo su di essi. Spesso le esigenze ecologiche di classificazione si intrecciano con mito e religione. Tassonomia Scienza che si propone di identificare e classificare gli organismi viventi. Qual è il nome di questo serpente? In Nord Italia si chiama Biacco, Milordo, Mirauda, Biscia C è bisogno di una nomenclatura formale e univoca che tutti possano usare per descrivere una specie, in questo caso Hierophis viridiflavus

3 Perché classificare? A quali esigenze risponde la tassonomia? La stessa parola può avere significati diversi se usata da persone diverse: BABE Canis lupus italicus Canis auratus Vulpes vulpes Canis lupus familiaris

4 Specie Concetto biologico di specie: le specie sono quello stadio di divergenza evolutiva in cui due o più popolazioni, prima effettivamente o potenzialmente infertili, si suddividono in insiemi distinti, tra cui lo scambio di geni è impedito da meccanismi di isolamento riproduttivo intrinseci (ereditati geneticamente). Tassonomia La tassonomia utilizza un sistema formale, accettato da tutta la comunità scientifica, per dare un nome a ogni specie Questo sistema risulta (oggi!) basato su uno dei capisaldi della teoria darwiniana dell Evoluzione Tutti i viventi hanno un antenato comune Quindi animali che condividono antenati recenti, sono collocati in gruppi tassonomici molto vicini: (cane, volpe, sciacallo) Animali che condividono un comune antenato molto antico sono collocati in gruppi tassonomici distanti (tonno, delfino) Discendenze e ascendenze vengono valutate con criteri anatomici, paleontologici, ecologici e genetici!

5 Tassonomia Il filosofo greco Aristotele fu il primo a classificare gli organismi sulla base delle loro somiglianze strutturali. S. Agostino propose una suddivisione degli animali in ottica antropocentrica: utili, dannosi, superflui Tassonomia Ma fu soltanto Carlo Linneo ( ) che propose uno schema di classificazione usato ancora oggi Linneo, nella sua opera più importante, il Systema Naturae usò lo studio comparativo della forma di un individuo per ordinare gli esemplari in un sistema gerarchico, partendo da insiemi molto generici e vasti, i Regni, per giungere via via a sottoinsiemi molto più piccoli, Generi e Specie

6 Carlo Linneo e la sua opera L opera di Carlo Linneo

7 Le classi tassonomiche linneiane: Insetti e Vermi. Le classi tassonomiche linneiane: mammiferi uccelli anfibi e pesci.

8 Tassonomia e classificazione delle specie Ogni specie è caratterizzata da un nome in latino: Panthera Nome generico Panthera leo Nome specifico Tassonomia e classificazione delle specie E possibile unire gli organismi in gruppi man mano più ampi: Specie: Parus cristatus Genere: Parus Famiglia: Parulidae Ordine: Passeriformes Classe: Aves Phylum: Chordata Regno: Animalia. Cincia dal ciuffo

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10 Dominio Eukaria Dominio Archaea Dominio Eubacteria Domini e regni Dominio Regno Caratteristiche Ruolo ecologico Eubacteria Eubacteria Procarioti, unicellulari pareti cellulari di norma formate da peptidoglicani Molti sono decompositori, alcuni sono parassiti, alcuni autotrofi chemiosintetici alcuni fotosintetici, alcuni hanno un ruolo importante nel ciclo dell azoto Archaea Archaebact eria Procarioti, unicellulari; differiscono dagli eubatteri per la biochimica delle pareti cellulari Possono essere organismi chemiosintetici (metano, solfuri ) Eukarya Protista Eucarioti, per lo più unicellulari o semplici pluricellulari Sono parte rilevante dello plancton

11 Dominio Regno Caratteristiche Ruolo ecologico Eukarya Fungi Eucarioti, eterotrofi, assorbono i nutrienti; non fanno fotosintesi; la loro struttura è composta da ife filamentose che si infiltrano nell ambiente; parete cellulare costituita da chitina Decompositori, alcuni sono parassiti (e patogeni); alcuni sono commestibili; i lieviti sono usati per la panificazione e la produzione di bevande alcoliche; alcuni sono usati per preparati chimici industriali o come antibiotici; alcuni sono responsabili di danni all agricoltura Eukarya Plantae Eucarioti pluricellulari, fotosintetici, organi riproduttivi pluricellulari, hanno alternanza di generazioni; parete cellulare di cellulosa La biosfera terrestre dipende dal loro ruolo di produttori primari; sono importanti foni di ossigeno per l atmosfera terrestre Eukarya Animalia Eucarioti, pluricellulari eterotrofi, molti presentano tessuti differenziati e sistemi di organi complessi, la maggior parte si muove tramite contrazione muscolare; tessuto nervoso specializzato coordina le risposte agli stimoli Consumatori; possono essere erbivori, carnivori o detritivori specializzati Che cosa è una specie La specie è un unità naturale realmente esistente. Tuttavia esiste una molteplicità di vedute su come essa debba essere definita Diverse discipline contribuiscono a dare una definizione di specie La moderna tassonomia è orientata verso un approccio pluralistico al concetto di specie

12 Concetti di specie Il concetto fenetico definisce la specie come un insieme di organismi simili tra loro sulla base di caratteri anatomici Il concetto biologico definisce la specie come il più piccolo gruppo di organismi interfertili tra loro Il concetto ecologico di specie definisce la specie come un insieme di organismi adattati ad una specifica nicchia ecologica Il concetto cladistico di specie definisce la specie come l insieme degli individui compresi tra due ramificazioni successive di un albero filogenetico Concetti di specie : fenetico Il concetto fenetico definisce la specie come un insieme di organismi simili tra loro sulla base di caratteri anatomici Omologia: struttura comune a 2 o più specie derivata da un antenato comune (i.e. le ossa delle ali di un uccello e di un pipistrello ). Omoplasia: caratteri apparentemente omologhi ma acquisiti indipendentemente (i.e. le ali di un uccello e di una farfalla, la forma del corpo di uno squalo e di un delfino )

13 Concetti di specie : fenetico Il concetto fenetico definisce la specie come un insieme di organismi simili tra loro sulla base di caratteri anatomici Quali sono i caratteri degli uccelli? Penne, becco, ali, assenza di denti, depone le uova è endotermo (utilizza il calore metabolico per mantenere costante la temperatura corporea). Attenzione! Un animale che possiede un becco, è privo di denti, depone le uova è endotermo che cosa può essere? ORNITORINCO Nonostante tutte queste caratteristiche siano anche degli uccelli l assenza di penne (e la presenza di ghiandole mammarie) inserisce l ornitorinco tra i mammiferi.

14 Concetti di specie : biologico Il concetto biologico definisce la specie come il più piccolo gruppo di organismi interfertili tra loro Anche questo approccio presenta delle difficoltà: richiede di poter osservare la riproduzione di un gruppo di organismi, magari per più generazioni; come si può applicare ai fossili? Inoltre vi sono eccezioni Concetti di specie : ecologico Il concetto ecologico di specie definisce la specie come un insieme di organismi adattati ad una specifica nicchia ecologica

15 Concetti di specie : cladistico Il concetto cladistico di specie definisce la specie come l insieme degli individui compresi tra due ramificazioni successive di un albero filogenetico Biologia molecolare Da un analisi del DNA mitocondriale di 167 lupi (in 27 diverse località del nord america) e di cani domestici appartenenti a 67 razze diverse si è visto che i cani rappresentano una sottospecie dei lupi.

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17 Costruire un cladogramma Lampreda, Pesce persico, Tritone, Lucertola, Orso, Scimpanzè, Uomo + Anfiosso (outgroup) Vertebre Mandibole Tetrapodi (4 arti) Uova con amnios Ghiandole mammarie Pollice opponibile Postura eretta