Charles Darwin fu avviato agli studi medici che non portò a termine, entrò al Christ's College di Cambridge per intraprendere la carriera

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1 Charles Darwin fu avviato agli studi medici che non portò a termine, entrò al Christ's College di Cambridge per intraprendere la carriera ecclesiastica. L'incontro con il botanico J. S. Henslow e con il geologo A. Sedgwick rafforzò il suo interesse per la storia naturale, in particolare per la geologia. La teoria darwiniana ha un carattere sintetico, è la somma non aritmetica di più teorie non convergenti di per sé, ma fatte convergere da Darwin in modo da costruire una super teoria assai più penetrante e feconda dei singoli pezzi di cui era composta.

2 Fu Henslow a proporlo quale naturalista sul brigantino Beagle che doveva compiere la circumnavigazione del globo per motivi scientifici e di rilevazione cartografica. I cinque anni di viaggi (27 dic ott. 1836) di cui abbiamo un ampio resoconto nel suo Journal of researches (1839; 3 a ed. def., 1860, dal titolo A naturalist's voyage round the world) lo portarono a visitare le isole di Capo Verde, il Brasile, la Patagonia, la Terra del Fuoco, le coste del Cile e del Perù, l'arcipelago delle Galápagos e le isole coralline dell'oceano Indiano.

3 La flora e la fauna delle Galapagos fornirono a Darwin un grande spunto di riflessione. Le Galapagos si trovano a circa 1000 Km di distanza dal continente americano, GALAPAGOS

4 Darwin ipotizza un processo naturale che può portare anche alla comparsa di nuove specie.

5 All'inizio del 1856, su insistenza di Lyell, comincia a scrivere producendo materiale tre, quattro volte superiore alla stesura definitiva. Forse il lavoro avrebbe preso ancora più tempo se nell'estate del 1858 non fosse accaduto un fatto nuovo e per lui allarmante. Alfred Russell Wallace, un giovane naturalista e viaggiatore, che in quel momento si trovava nell'arcipelago malese, a Ternate, nelle Molucche, dove era in preda a un attacco di malaria, gli mandò un saggio dal titolo Sulla tendenza delle varietà a staccarsi indefinitivamente dal tipo originale. Wallace in pratica sosteneva la stessa teoria della selezione naturale di Darwin. Sollecitato da Lyell e Hooker, Darwin pubblica, negli atti della Società Linneana di Londra, nel 1858, insieme al saggio di Wallace anche un riassunto del proprio manoscritto e una sua lettera al botanico americano Asa Gray.

6 «la discendenza modificata delle forme dominanti e in via di sviluppo tende ad adattarsi a parecchi luoghi che hanno caratteristiche molto diverse nell'economia della natura.»

7 Fatto 1. Tutte le specie hanno una fertilità potenziale così alta che se tutti i membri si riproducessero al massimo delle loro potenzialità, la popolazione si accrescerebbe esponenzialmente. Fatto 2. Tuttavia, escluse le fluttuazioni annuali di minore entità e fluttuazioni che si verificano casualmente di entità rilevante, le popolazioni si mantengono costanti. Fatto 3. Le risorse sono limitate e in un ambiente stabile tendono a rimanere abbastanza costanti. Conclusione 1. Siccome gli individui generati sono molto più numerosi delle risorse esistenti, e siccome le popolazioni si mantengono costanti invece di crescere esponenzialmente, se ne deduce che c'è una fortissima lotta per la sopravvivenza che porta alla sopravvivenza di una piccola parte della progenie, quella più adatta. L'evoluzione va intesa, quindi, come il risultato di una selezione delle variazioni vantaggiose nella lotta per l'esistenza (struggle of life).

8 Fatto 4. Non esistono due individui uguali e all'interno di una popolazione c'è un'ampia variabilità. Fatto 5. Questa variazione è ereditabile. Conclusione 2. La sopravvivenza dei membri all'interno di una popolazione non è casuale ma ha una base ereditaria. Questa ineguale sopravvivenza dei membri all'interno di una popolazione costituisce il processo di selezione naturale. Un ruolo determinante nell'indirizzarlo a quella che sarà la spiegazione definitiva, elaborata poi nel corso di un ventennio, furono la riflessione sulle attività di ibridazione e selezione da parte di allevatori e floricultori per migliorare le razze, allo scopo di ottenere diverse varietà della stessa specie. Queste attività gli suggeriranno il concetto della selezione naturale, a ibridare e selezionare è la natura stessa.

9 Conclusione 3. Con il passare delle generazione questo processo di selezione naturale può portare ad un cambiamento graduale della popolazione e anche a fenomeni di speciazione (formazione di nuove specie). Il primo diagramma di albero evolutivo da First Notebook on Transmutation of Species (1837) in visione al Museum of Natural History in Manhattan

10 L Evoluzione è il progressivo ed ininterrotto accumularsi di modificazioni successive, fino a manifestare, in un arco di tempo sufficientemente ampio, significativi cambiamenti negli organismi viventi. Le mutazioni La trasmissione del patrimonio genico di un individuo alla sua progenie è modificata dall'interferenza di mutazioni casuali. Sebbene i cambiamenti tra una generazione e l'altra siano generalmente piccoli, il loro accumularsi nel tempo può portare un cambiamento sostanziale nella popolazione attraverso i fenomeni di selezione naturale e deriva genetica, fino all'emergenza di nuove specie. La selezione (l ambiente) È l'insieme delle condizioni ambientali e delle relazioni con le altre specie sussistenti ad un dato momento. L ambiente è fonte di selezione e terreno in cui si esplicano gli adattamenti in essere. Un troppo rapido cambiamento delle condizioni, quindi, può giungere a causare l'estinzione di popolazioni evolute nel senso di una forte specializzazione.

11 È importante notare che mutazione e ambiente possono produrre un'evoluzione significativa. prese singolarmente non La mutazione (genetica) per il suo carattere casuale, nella maggior parte dei casi essa è neutrale, oppure nociva, per la capacità dell'individuo che la esibisce di sopravvivere e/o riprodursi: rende le popolazioni sempre più eterogenee. L ambiente non può introdurre nella popolazione nessuna nuova caratteristica: rende le popolazioni sempre più uniformi.

12 Un errore concettuale comune può essere il considerare l'evoluzione un processo di "miglioramento" delle specie o di semplice aumento della complessità degli organismi o ancora più semplicemente nella capacità di "uscire vincente" dal processo di selezione naturale. Ciò che in realtà mutazione e selezione producono è adattamento all'habitat e quindi, in tal senso, può comportare anche "perdita" di caratteri e di funzionalità o una semplificazione.

13 Ed ora giochiamo

14 Scopo del gioco: Lo scopo è ricostruire un modello molto semplificato delle dinamiche di selezione naturale. L ambiente scelto è quello delle Galapagos Disponibilità di cibo, capacità di procurarselo e tipo di becco influenzano la sopravvivenza in termini di adattamento e ereditarietà. Sta al capo gioco decidere se iniziare il gioco con uno dei cibi presente in quantità limitante (e quindi inserire il concetto di selezione da parte dell ambiente) o se inserire penalità o vantaggi casuali che richiamano il contributo totalmente non prevedibile delle mutazioni. Ai ragazzi viene chiesto di ingrandire e ritagliare la sagoma delle isole e di ricostruire un fringuello molto stilizzato che richiede una preparazione di almeno 30 minuti.

15 Prima del gioco: Il professore o chi per lui (dotato di cronometro) fa il capo gioco: tiene le fila ed il tempo del gioco. Si costruiscono 5 isole (copiando ed ingrandendo il disegno di 5 delle Galapagos) Si scelgono 5 guardiani dell isola (servono per controllare le squadre mentre giocano). I restanti ragazzi vengono divisi in 5 gruppi (ogni gruppo associato ad un guardiano), ricevono i materiali per costruire il cibo, il corpo dei fringuelli e i becchi.

16 Il corpo del fringuello

17 Le sagome dei becchi

18 I becchi

19 I fringuelli

20 Regole del gioco: Il capo gioco distribuisce il cibo ai guardiani ed ogni guardiano dispone i cibi sull isola di cui è responsabile. Ogni appartenente ad una specie si distribuisce su di un isola diversa. Su ogni isola ci saranno quindi uccelli diversi (uno di ogni specie). Ogni uccello di una specie mangia un solo cibo del tutto diverso da quello delle altre specie. Viene definito un ordine di partenza in base al quale i ragazzi giocano uno per volta in ogni isola. Ad ogni turno, quindi partono 5 giocatori (uno per ogni isola) Ciascun giocatore ha a disposizione 20 sec per prendere il cibo giusto per il suo becco e portarlo nel nido dove sta il corrispondente guardiano.

21 Nido con guardiano La disposizione Isole con cibo

22 Il cibo

23 Regole del gioco (2): I giocatori si muovono uno alla volta ed il tempo è tenuto dal capo gioco. Ogni isola si muove in modo indipendente. Se nel tragitto il cibo viene perso o rotto o se è quello sbagliato, il giocatore perde. Quando sono finiti i 20 secondi, Il guardiano registra la distribuzione finale del cibo sulla sua isola, conta le unità di cibo portate e fa tirare una moneta tante volte quante sono le unità. Se esce almeno una volta testa, il giocatore può ricominciare (le considerazioni sul calcolo delle probabilità verranno fatte in un secondo momento). Il gioco riparte con il secondo concorrente e con una nuova corsa al cibo seguendo l ordine prestabilito. Quando un giocatore non ha più cibo, muore. Quando una specie è estinta il gioco si ferma.

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