Non è la specie più forte che sopravvive né la più intelligente ma quella più ricettiva ai cambiamenti. Charles Darwin ( )

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1 Non è la specie più forte che sopravvive né la più intelligente ma quella più ricettiva ai cambiamenti Charles Darwin ( )

2 L evoluzione secondo LAMARCK ( ) 1. Gli antenati delle giraffe erano come le antilopi con il collo corto: ma alcune di esse desideravano mangiare le foglie degli alberi, perciò si sono sforzati di allungare il collo per raggiungerle. 2. Per effetto di questo desiderio il collo durante la vita si è effettivamente allungato. 3. Questo allungamento del collo, avvenuto durante la vita, si trasmette ai figli. 4. L'allungamento del collo è stato graduale e continuo.

3 L evoluzione secondo DARWIN ( ) 1. Gli alberi della savana (ambiente di vita) si sarebbero modificati crescendo in altezza; 2. Nella popolazione di giraffe presenti nella savana ci sarebbero stati individui dal collo alto, altri dal collo medio, altri ancora dal collo corto (variabilità individuale) 3. Solo le giraffe dal collo lungo avrebbero potuto resistere e mangiare in quell ambiente dagli alberi alti; le altre giraffe dal collo medio o corto sarebbero morte o avrebbero dovuto emigrare; 4. Solo le giraffe dal collo lungo avrebbero potuto riprodursi in quell ambiente trasmettendo le proprie caratteristiche genotipiche alla progenie

4 Il viaggio con il Beagle Nel suo viaggio intorno al mondo Darwin gettò le basi della sua teoria dell evoluzione Durante il suo viaggio durato cinque anni ( ) sul brigantino inglese Beagle, Darwin osservò le somiglianze tra organismi viventi e fossili e la diversità della vita.

5 Le osservazioni di Darwin Durante il suo viaggio e per tutto il resto della sua vita, Darwin annotò tutto quello che era riuscito a scoprire in una serie di taccuini, decidendo, però di tenere nascosti i suoi scritti per oltre 20 anni. Stando a questi scritti, prima di partire Darwin era convinto che il concetto di specie eterna e immutabile fosse quello che meglio descriveva la natura. Durante il viaggio, però, cominciò a porsi delle domande e, una volta tornato in Inghilterra, si convinse che le specie cambiano per adeguarsi alle variazioni degli ambienti in cui vivono.

6 Le osservazioni di Darwin Quando sulle coste dell Uruguay e più a sud sulla costa dell Argentina scopre sepolte nel terreno le ossa di creature enormi, all inizio non sa cosa ha scoperto ma comincia a notare uno schema che lo colpisce: uno dei ritrovamenti, il Gliptodonte, sembra la versione gigantesca di una creatura che vede ovunque intorno a sé: l armadillo. Gliptodonte: fossile Armadillo

7 Il Beagle si dirige verso nord: Darwin geologo Darwin percorre a piedi la parte interna del continente, valica gli alti passi delle Ande, sale a oltre 3000 m fino ad un passo vicino al confine tra Cile e Argentina. Qui Darwin trova fossili di ostrica, molluschi che vivono in acque poco profonde (databili a più di 150 milioni di anni fa, dell era giurassica) a più di 150 km dalla costa e a quasi 3 km sul livello del mare. Gli strati rocciosi sono pieni di fossili, sovrapposti l un l altro per uno spessore di un km e mezzo. Darwin intuisce che queste rocce devono aver fatto parte di un fondale marino anche se ora sono in cima a queste montagne. Solo un mese prima, Darwin aveva assistito ad un potente terremoto che aveva raso al suolo interi villaggi vicini e aveva visitato la città di Concepción dove notò che la costa si era sollevata di parecchi metri.

8 1835 Galapagos L attenzione di Darwin fu attirata anche dalla differenza nella forma delle corazze delle tartarughe giganti, diverse da un isola all altra, tanto che la gente del luogo era in grado di stabilire da quale isola provenisse la tartaruga osservando la forma della corazza. carapace più aperto adatto in ambienti aridi con con rovi e cactus carapace chiuso adatto ad attraversare una vegetazione fitta

9 Come si formano le nuove specie? Darwin comprese che la produzione di un numero di discendenti maggiore di quello che l ambiente può sostenere porta ad una lotta per l esistenza. Comprende anche che la lotta per la sopravvivenza può verificarsi non solo tra specie diverse ma anche tra creature della stessa specie: il risultato di tutto ciò è la formazione di una nuova specie. Le prove raccolte avevano indotto Darwin ritenere che gli organismi oggi viventi sulla Terra discendono da specie ancestrali.

10 Come agisce la selezione naturale Per esempio : 1. Variabilità nei caratteri: alcuni coleotteri sono verdi e altri marroni. 2. Differenze nella riproduzione. Poiché l ambiente non può sostenere una crescita illimitata della popolazione, non tutti gli individui si riproducono secondo il loro pieno potenziale. In questo esempio, gran parte dei coleotteri verdi sono mangiati dagli uccelli e quindi si riproducono meno di quelli marroni. 3. Ereditarietà. I coleotteri marroni che sopravvivono producono prole marrone perché questo carattere ha basi genetiche. 4. Risultato finale: il tratto più vantaggioso, la colorazione marrone, che permette ai coleotteri di avere un numero maggiore di discendenti, diventa più comune nella popolazione dei coleotteri. Se questo processo continua, alla fine tutti gli individui della popolazione saranno marroni.

11 Selezione direzionale: aumenta il numero di individui con una caratteristica genotipica: viene sostituito gradualmente un gruppo di alleli con un altro Selezione in atto: Biston betularia Biston betularia : farfalla comune nell Inghilterra meridionale, questo insetto ha l abitudine di riposare durante il giorno sul tronco delle betulle. Nei secoli scorsi le cortecce erano chiare e questa farfalla, si mimetizza bene su questo sfondo. Talvolta nasceva una Biston melanica(di colore scuro), ma erano casi rari che venivano individuati e divorati dagli uccelli. Nel 1848, nei pressi di Manchester, solo l 1% delle farfalle di questa specie era in forma melanica. Successivamente a causa dei fumi delle industrie i tronchi si coprirono di fumo nero rendendo quasi tutte le Biston ben visibili sulla corteccia scura. Comincia allora, un nuovo tipo di selezione naturale che penalizzava gli individui chiari favorendo quelli scuri, meno visibili. Nel 1898 la percentuale della Biston melaniche nei dintorni di Manchester era salita al 90%. Oggi i tronchi degli alberi sono di nuovo chiari e la situazione anche dal punto di vista degli insetti, è di nuovo simile a quella di un secolo e mezzo fa.

12 Prove a favore dell evoluzione: la selezione artificiale Darwin osservò che gli allevatori sceglievano come riproduttori gli individui con i caratteri desiderati e, così facendo, svolgevano il ruolo che in natura è svolto dall ambiente. Osservò che in breve tempo la selezione artificiale in una specie poteva produrre un gran numero di cambiamenti e ne dedusse che, nell arco di migliaia di generazioni, anche la selezione naturale avrebbe potuto produrre cambiamenti significativi. 8 razze di cani ottenute mediante selezione artificiale Incroci condotti dall uomo per migliaia di anni (selezione artificiale) Cane ancestrale (simile al lupo)

13 Secondo Darwin le diverse forme di vita si sono quindi originate, attraverso successive modificazioni, da un antenato comune. Il meccanismo che ha portato alla formazione delle diverse specie è stato la selezione naturale. Cinque specie di canidi risultato di milioni di anni di selezione naturale Licaone Coyote Lupo Volpe Sciacallo Selezione naturale avvenuta nel corso di milioni di anni Canide ancestrale

14 Prove a favore dell evoluzione: lo studio dei fossili Quando l organismo muore le sostanze organiche vanno incontro a rapida decomposizione, ma le parti dure degli animali (come ossa e denti dei vertebrati e conchiglie dei molluschi) che sono ricche di minerali sono trasformate in roccia mediante un processo detto di mineralizzazione che avviene quando i sali disciolti nelle acque del suolo penetrano nei tessuti e degli organismi morti e si sostituiscono al materiale organico.

15 La storia evolutiva del cavallo Secondo la visione evolutiva della vita, dovrebbe essere possibile trovare nella documentazione fossile alcuni collegamenti tra gli organismi estinti e le specie che vivono oggi. In effetti il ritrovamento di diverse serie di fossili ha permesso ai paleontologi di ricostruire la storia evolutiva di diversi animali come ad esempio il cavallo: l antenato più antico, l Hyracotherium, vissuto circa 60 milioni di anni fa aveva la taglia di un cane e arti con dita e polpastrelli.

16 La storia evolutiva della balena: ritorno all acqua Le balene attuali derivano dall evoluzione di mammiferi a quattro arti che vivevano sulla terraferma 55 milioni di anni fa. Esse conservano, però, gli arti anteriori trasformati in pinne e due residui delle ossa di arti posteriori che indicano una derivazione da animali quadrupedi. Basilosaurus

17 Le prove dell evoluzione: ORGANI OMOLOGHI Sono strutture anatomiche che si ritrovano in specie diverse, che hanno funzioni diverse ma strutture identiche. Gli arti anteriori di tutti i mammiferi sono costituiti dalle stesse parti scheletriche: le braccia dell uomo, le zampe del gatto, le pinne della balena e le ali del pipistrello hanno tutte la stessa struttura ossea. Tutti questi arti derivano da un arto ancestrale, presente in un antenato comune, che si è poi specializzato a svolgere, nei diversi animali, attività particolari come il volo, la corsa, il nuoto, la presa. ORGANI OMOLOGHI DI ALCUNI MAMMIFERI Uomo Gatto Balena Pipistrello

18 L evoluzione biologica L alba della vita Le più antiche impronte della vita sulla Terra sono state trovate in rocce vecchie di 3800 milioni di anni da microscopici organismi viventi che si possono considerare batteri. Un momento fondamentale nella storia della vita è rappresentato dalla comparsa dei cianobatteri, o alghe azzurre.

19 Ore Ore Ore 23 La storia della Terra può essere raffigurata come un orologio, dove il Precambriano occupa quasi il 90% del Tempo Geologico. L'Uomo compare qualche secondo prima della mezzanotte. Ore Ore 6 Ore 0

20 Prezoico:4600 m.a. Formazione Terra 230 m.a.