2. Origini della diversità degli Eucarioti

2. Origini della diversità degli Eucarioti

Il mondo vegetale Da Aristotele a Linneo divisione degli esseri viventi in Animali e Vegetali I Botanici odierni studiano la Botanica con la consapevolezza che la varietà di forme oggi osservabili è il risultato dell Evoluzione degli organismi vegetali nel tempo L ambiente esercita una pressione selettiva che tende a favorire caratteri tali da permettere un migliore adattamento La storia della comparsa dei diversi gruppi di vegetali sulla Terra è legata alla loro capacità di colonizzare nuovi ambienti Immagine da Pancaldi et al., Fondamenti di Botanica generale. mcgraw-hill

~ 3,8-3,5 miliardi di anni fa Comparsa dei primi fossili PROCARIOTI Archeobatteri Batteri egazzette.it Batteri fotosintetici Cianobatteri 3,8 Comparsa Anni (x10 9 ) Capacità di autoprodursi molecole organiche mediante il processo fotosintetico Immagini da Pancaldi et al., Fondamenti di Botanica generale. mcgraw-hill

Diffusione della FOTOSINTESI OSSIGENICA ~ 3,5 miliardi di anni fa: primi organismi fotosintetici Stromatoliti: Fossili di cianobatteri costituiti da matrice gelatinosa e CaCO 3 stratificati Evoluzione dei primi batteri fotosintetici (non ossigenici) Comparsa di cianobatteri che effettuavano fotosintesi ossigenica 3,8 Comparsa ~ 2,2 miliardi di anni fa: evidenza della presenza di O 2 prodotto da cianobatteri produzione di ossidi di ferro evoluzione di processi respiratori Anni (x10 9 ) ~ 2,7 miliardi di anni fa: aumento di O 2 in atmosfera

~ 3,5 miliardi di anni fa Comparsa dei primi fossili PROCARIOTI Anabaena flos-aquae SVANTAGGI: piccole dimensioni del genoma procariotico bassa complessità metabolica La selezione naturale ha favorito un aumento delle complessità: I. Comparsa di procarioti coloniali II. Evoluzione di complesse comunità procariotiche in cui ciascuna specie beneficiava delle specializzazioni metaboliche delle altre III.Compartimentazione di funzioni differenti all interno di singole cellule Eterocisti specializzate nella fissazione dell azoto atmosferico COMPARSA DEGLI EUCARIOTI Immagine di Pancaldi et al., Fondamenti di Botanica generale. mcgraw-hill

LA TEORIA ENDOSIMBIONTICA SERIALE e la comparsa dei primi EUCARIOTI CELLULA VEGETALE 3,8 Comparsa Anni (x10 9 ) CELLULA ANIMALE

Alghe verdi Piante terrestri Glaucofite Alghe rosse Mod. da Biologia delle Piante, Zanichelli Organismi strettamente legati alla presenza di acqua allo stato liquido.. ma anche di minerali La ricerca di nutrienti promosse la colonizzazione di ambienti costieri 3,8 Comparsa Primi organismi PLURICELLULARI Anni (x10 9 )

Primi organismi PLURICELLULARI Sviluppi di talli con possibilità: di crescita verticale verso la superficie dell acqua di ancoraggio al substrato (sedimento o roccia) Di suddivisione del lavoro tra le cellule Sviluppo mediante riproduzione sessuata Ciclo aplonte Differenziazione di cellule del tallo in gameti Formazione dello zigote Produzione di spore Germinazione di spore per generare nuovi talli 3,8 Comparsa Bangiomorpha pubescens Smith et al., Biologia delle piante. Anni (x10 9 Zanichelli ) ~1,2 0,7 miliardi di anni fa sviluppo di organismi di grandi dimensioni