La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 13 Come agisce levoluzione.

Copie: 1
Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 13 Come agisce levoluzione.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 13 Come agisce levoluzione."— Transcript della presentazione:

1 Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 13 Come agisce levoluzione

2 Copyright © 2006 Zanichelli editore Levoluzione biologica e la teoria di Darwin 13.1 Le teorie evolutive prima di Darwin Le specie viventi si trasformano nel tempo Nel 1700 lo studio dei fossili dimostrava lesistenza di antichi organismi talvolta molto diversi da quelli attuali, suggerendo che le specie viventi si trasformano nel tempo. Il naturalista Georges-Louis Buffon ( ) avanzò lipotesi che i viventi si fossero originati da un esiguo numero di antichissimi antenati. Figura 13.1A

3 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il naturalista inglese Erasmus Darwin ( ), nonno di Charles Darwin, era tra coloro che sostenevano che le specie viventi si trasformano nel tempo e che tali cambiamenti, testimoniati dai fossili, sono il risultato dellinterazione delle popolazioni con lambiente. Figura 13.1B

4 Copyright © 2006 Zanichelli editore Levoluzionismo secondo Lamarck Jean-Baptiste Lamarck ( ) formulò una teoria sullevoluzione coerente e sistematica, secondo la quale le specie si evolvono tramite linterazione con lambiente. Il punto debole della teoria risiedeva nella convinzione che le caratteristiche acquisite in tal modo fossero trasmissibili alla progenie. Figura 13.1C

5 Copyright © 2006 Zanichelli editore Cuvier e le teorie del catastrofismo Georges Cuvier ( ), fondatore della degli studi di paleontologia dei vertebrati, spiegava la scomparsa di specie presenti un tempo sulla Terra attraverso la teoria del catastrofismo. Figura 13.1D

6 Copyright © 2006 Zanichelli editore Le basi del pensiero evoluzionistico di Darwin Gli studi del geologo scozzese Charles Lyell ( ) fornirono le basi per il pensiero evoluzionistico; infatti, Lyell nel suo Principles of Geology si oppose alla teoria del catastrofismo; affermò che i lenti e costanti cambiamenti nella storia della Terra sono causati da forze naturali che operano in tempi molto lunghi.

7 Copyright © 2006 Zanichelli editore 13.2 Nel suo viaggio intorno al mondo Darwin gettò le basi della sua teoria dellevoluzione Charles Darwin nacque nel 1809 in Inghilterra; iniziò gli studi di medicina e poi di teologia, ma la sua vera passione erano le scienze naturali. Figura 13.2A

8 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il viaggio con il Beagle 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 sulle isole Galápagos. Figura 13.2B

9 Copyright © 2006 Zanichelli editore Dalla pratica alla teoria Le osservazioni che Darwin fece durante il suo viaggio sul Beagle lo aiutarono a elaborare la sua teoria sullevoluzione. Quando fece ritorno in Gran Bretagna, scrisse un saggio in cui descriveva i principi della sua teoria dellevoluzione, parlando di discendenza con modificazioni. Darwin si rese conto dellunità tra le specie, secondo cui tutti i viventi sono correlati tra loro attraverso un comune progenitore di qualche specie sconosciuta, vissuto in epoca remota.

10 Copyright © 2006 Zanichelli editore Prevedendo le polemiche che le sue idee avrebbero potuto suscitare, Darwin preferì ritardare la pubblicazione del suo libro. Alfred Wallace, un altro naturalista inglese, concepì una teoria identica a quella di Darwin, che venne presentata nel 1858, citando il precedente saggio di Darwin. Darwin nel 1859 pubblicò il volume Sullorigine delle specie mediante selezione naturale, che divenne un caposaldo delle scienze naturali. Figura 13.2D

11 Copyright © 2006 Zanichelli editore 13.3 Secondo Darwin la selezione naturale è alla base dei meccanismi dellevoluzione Darwin osservò che gli organismi di tutte le specie: hanno la tendenza a produrre prole in eccesso, con un numero di individui superiore a quello che lambiente può sostenere; variano in molte caratteristiche individuali che possono essere ereditate (trasmesse da una generazione a quella successiva).

12 Copyright © 2006 Zanichelli editore La selezione naturale Darwin osservò che la sopravvivenza dipende almeno in parte dalle caratteristiche ereditate dai genitori. Allinterno di una popolazione diversificata, gli individui dotati di tratti ereditari che permettono di adattarsi meglio allambiente, hanno maggiore probabilità di sopravvivere e riprodursi. Secondo Darwin, in seguito alla selezione naturale le caratteristiche vantaggiose saranno rappresentate sempre più frequentemente nelle generazioni successive, mentre quelle sfavorevoli lo saranno sempre meno.

13 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 13.3A Incroci condotti dalluomo per migliaia di anni (selezione artificiale) Cane ancestrale (simile al lupo) Figura 13.3B La selezione artificiale Darwin trovò prove convincenti a sostegno delle sue teorie osservando i risultati della selezione artificiale, cioè la coltivazione e lallevamento selettivi di piante e animali.

14 Copyright © 2006 Zanichelli editore Secondo Darwin le diverse forme di vita si sono originate, attraverso successive modificazioni, da un antenato comune. Il meccanismo che ha portato alla formazione delle diverse specie è stato la selezione naturale. Selezione naturale avvenuta nel corso di milioni di anni Canide ancestrale LicaoneCoyote Lupo Volpe Sciacallo Figura 13.3C

15 Copyright © 2006 Zanichelli editore 13.4 Lo studio dei fossili fornisce prove a favore dellevoluzione I fossili e la documentazione fossile, ossia la serie ordinata di fossili che affiorano dagli strati di rocce sedimentarie, forniscono una delle prove più importanti dellevoluzione. Le prove dellevoluzione Figura 13.4A-F

16 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 13.4G La documentazione fossile testimonia che gli esseri viventi si sono evoluti in una sequenza cronologica.

17 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 13.4H Molti fossili mettono in collegamento le specie attuali con i loro antenati estinti.

18 Copyright © 2006 Zanichelli editore 13.5 Altre prove che confermano la teoria evolutiva La biogeografia Alcune discipline scientifiche sono di supporto allo studio dei fossili nel sostenere la teoria evolutiva. La biogeografia, la distribuzione geografica delle specie, suggerì per prima a Darwin che gli organismi si evolvono da antenati comuni. Darwin notò che gli animali delle Galápagos assomigliavano di più alle specie continentali che agli animali di altre isole tropicali (con un ambiente più simile).

19 Copyright © 2006 Zanichelli editore Lanatomia comparata Un altro supporto alla teoria dellevoluzione è fornito dallanatomia comparata, la disciplina che mette a confronto le strutture corporee di specie diverse. Somiglianze anatomiche che accomunano le specie costituiscono un indicatore di discendenza comune.

20 Copyright © 2006 Zanichelli editore I biologi chiamano strutture omologhe le strutture che sono simili perché derivano da un antenato comune. Spesso le strutture omologhe hanno funzioni diverse. Specie umana Gatto Balena Pipistrello Figura 13.5A

21 Copyright © 2006 Zanichelli editore Lembriologia comparata Lembriologia comparata, lo studio delle strutture che compaiono durante lo sviluppo dei diversi organismi, fornisce ulteriori prove delle origini comuni dei viventi. Spesso, infatti, le specie strettamente imparentate presentano stadi simili nel loro sviluppo embrionale.

22 Copyright © 2006 Zanichelli editore Coda Tasche branchiali Embrione di pollo Embrione umano Figura 13.5B Molti vertebrati hanno strutture omologhe nei loro embrioni.

23 Copyright © 2006 Zanichelli editore La biologia molecolare Un supporto alla teoria dellevoluzione è stato fornito recentemente dalla biologia molecolare, la disciplina che paragona sequenze di DNA e proteine in organismi differenti. Le specie che risultano strettamente correlate hanno in comune una percentuale di DNA e di proteine maggiore rispetto alle specie non imparentate. Tabella 13.5

24 Copyright © 2006 Zanichelli editore COLLEGAMENTI 13.6 La selezione naturale in azione Il mimetismo degli insetti che si sono evoluti in ambienti molto diversi è un esempio di adattamento evolutivo e dei risultati ottenuti dalla selezione naturale. Una mantide orchidea (Malesia) Una mantide foglia (Costa Rica) Figura 13.6A

25 Copyright © 2006 Zanichelli editore Applicazione del pesticida Individuo resistente Gene che conferisce resistenza al pesticida Le successive somministrazioni dello stesso pesticida saranno sempre meno efficaci e il numero di individui resistenti nella popolazione di insetti aumenterà progressivamente Figura 13.6B Un altro esempio di evoluzione in atto è la comparsa della resistenza agli insetticidi negli insetti.

26 Copyright © 2006 Zanichelli editore 13.7 Le popolazioni sono le unità su cui agisce levoluzione La popolazione (un gruppo di individui della stessa specie che vivono nello stesso posto nello stesso momento) rappresenta linsieme più piccolo di organismi soggetto allevoluzione. Una specie è un gruppo di individui, generalmente concentrati in popolazioni, che sono in grado di incrociarsi tra loro e produrre prole fertile. Da Darwin alla sintesi moderna Figura 13.7

27 Copyright © 2006 Zanichelli editore La genetica delle popolazioni, nata intorno al 1920, è la scienza che si occupa dei cambiamenti genetici delle popolazioni. La sintesi moderna (o teoria sintetica dellevoluzione), sviluppatasi allinizio degli anni Quaranta, è una teoria evolutiva che considera le popolazioni come le unità dellevoluzione e tiene conto di gran parte dei concetti espressi da Darwin.

28 Copyright © 2006 Zanichelli editore Linsieme di tutti gli alleli di tutti gli individui che compongono una popolazione, presenti in qualsiasi momento, costituisce il pool genico della popolazione. La microevoluzione è un cambiamento nella frequenza relativa degli alleli nel pool genico di una popolazione.

29 Copyright © 2006 Zanichelli editore Laccoppiamento non casuale Allinterno delle popolazioni che si riproducono per via sessuata, alcuni individui (genotipi che presentano caratteristiche più efficienti) generano più figli di altri. In questo modo, la selezione naturale dà luogo al mantenimento dei caratteri che permettono ladattamento di una popolazione al proprio ambiente.

30 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gran parte delle popolazioni è caratterizzata da una notevole variabilità Il polimorfismo Molte popolazioni mostrano polimorfismo, diverse varianti di una caratteristica fenotipica. Variabilità e selezione naturale Figura 13.11A, B

31 Copyright © 2006 Zanichelli editore Le mutazioni e la ricombinazione sessuale sono alla base della variabilità genetica Le mutazioni possono creare nuovi alleli. Una mutazione genica puntiforme può essere innocua se avviene in un tratto di DNA che non influenza la funzione della proteina codificata. Le mutazioni cromosomiche si originano nel corso della meiosi, coinvolgono tratti di DNA abbastanza lunghi e sono quasi certamente dannose.

32 Copyright © 2006 Zanichelli editore A1A1 A2A2 A1A1 A3A3 A1A1 A1A1 A2A2 A3A3 A2A2 A1A1 A3A3 e X Genitori Meiosi Gameti Fecondazione Prole con nuove combinazioni di alleli Figura 13.12A, B La ricombinazione sessuale produce variazioni mescolando gli alleli durante la meiosi.

33 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura Esistono variazioni neutrali, cioè variazioni di una caratteristica ereditaria che non favorisce selettivamente alcuni individui rispetto ad altri.

34 Copyright © 2006 Zanichelli editore Le specie a rischio di estinzione presentano spesso una scarsa variabilità Le specie in pericolo destinzione sono caratterizzate da una bassa variabilità genetica. La bassa variabilità genetica può ridurre la capacità di alcune specie (come il ghepardo) di sopravvivere ai cambiamenti che gli esseri umani causano nel loro ambiente. Figura 13.14

35 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il successo riproduttivo dipende dalla trasmissione dei geni Il successo riproduttivo, o fitness, è il contributo di un individuo al pool genetico della generazione successiva rispetto a quello di altri individui. Gli individui più avvantaggiati in un determinato contesto evolutivo sono quelli che contribuiscono maggiormente con i loro geni alla generazione seguente.

36 Copyright © 2006 Zanichelli editore La selezione naturale agisce in tre modi diversi La selezione stabilizzante favorisce le varietà intermedie. La selezione direzionale tende a eliminare uno dei due estremi delle varianti fenotipiche. La selezione divergente favorisce gli individui posti a entrambi gli estremi della gamma fenotipica.

37 Copyright © 2006 Zanichelli editore La selezione sessuale influenza il dimorfismo tra i sessi La selezione sessuale porta allevoluzione di caratteri sessuali secondari (dimorfismo sessuale) che possono conferire agli individui un vantaggio nellaccoppiamento. Figura 13.17A Figura 13.17B

38 Copyright © 2006 Zanichelli editore La selezione naturale non può «confezionare» organismi perfetti Ci sono almeno quattro buone ragioni per cui la selezione naturale non può produrre individui perfetti: gli organismi sono condizionati dalla loro storia; gli adattamenti sono spesso dei compromessi; il caso interagisce con la selezione naturale; la selezione può soltanto far emergere le varianti esistenti.


Scaricare ppt "Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 13 Come agisce levoluzione."

Presentazioni simili


Annunci Google