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Settimana del Romanticismo. Contesto storico Fine ‘700 – Rivoluzione Industriale (Inghilterra) ‘800 - Innovazioni tecnico-scientifiche Scoperta degli.

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1 Settimana del Romanticismo

2 Contesto storico Fine ‘700 – Rivoluzione Industriale (Inghilterra) ‘800 - Innovazioni tecnico-scientifiche Scoperta degli effetti magnetici e elettrici delle onde Introduzione della teoria evoluzionistica

3 Evoluzione progressivo, solitamente lento modificarsi dei viventi nel corso delle generazioni Genera variazione e diversità di tipi portando spesso ad un aumento di complessità e ad um miglior adattamento al proprio ambiente di vita.

4 Il fissismo  Aristotele ( a.C.): tutti gli organismi viventi conosciuti sono sempre esistiti e sono immutabili nel tempo. Li classificò e li dispose nella Scala Naturae in cui l’uomo occupa il gradino più alto.  Linneo ( ): formulò la teoria fissista del creazionismo secondo cui le forme viventi sono state create per progetto divino.

5 Dal creazionismo alle teorie evoluzionistiche Nella seconda metà del XVIII secolo il ritrovamento di nuove specie viventi e di fossili associati alle scoperte geologiche indussero alcuni naturalisti (come Georges Louis Buffon ed Erasmus Darwin) a:  mettere in discussione le certezze secolari sull’immutabilità dei viventi;  ipotizzare che i moderni organismi si fossero originati a partire da un piccolo numero di antichissimi antenati.

6 Catastrofismo  Dio aveva creato un numero di specie superiore a quelle attualmente viventi;  catastrofi naturali (inondazioni, terremoti ed eruzioni vulcaniche), avevano periodicamente distrutto molte delle specie di una determinata area geografica;  questa zona veniva poi ripopolata dalle specie provenienti da regioni circostanti. Per conciliare le nuove conoscenze con le idee creazioniste e il concetto di immutabilità delle specie il paleontologo francese Georges Cuvier ( ) formulò la teoria del catastrofismo:

7 L’evoluzione prima di Darwin J. B. de Lamarck ( ): spiegò le differenze tra forme fossili e forme viventi come il risultato di lente trasformazioni subite nel tempo dagli organismi per adattarsi alle variazioni ambientali. Secondo Lamarck, l’adattamento all’ambiente si otteneva attraverso:  l’uso e il non uso di determinate strutture corporee;  l’ereditarietà dei caratteri acquisiti.

8 L’evoluzione prima di Darwin L’uso di un organo del corpo porta l’individuo a modificarsi sviluppando caratteristiche che gli consentivano di vivere meglio e che venivano trasmesse ai discendenti.

9 Charles Darwin  le popolazioni presentano al loro interno una naturale variabilità (varietà di caratteristiche);  le variazioni sono ereditabili;  la selezione naturale favorisce la sopravvivenza degli individui più adatti all’ambiente. Charles Darwin ( ): nel 1858 Darwin presentò la teoria evoluzionistica che si basa su tre principi:

10 La selezione naturale L’ambiente opera un’azione di selezione Lotta per la sopravvivenza I più adatti all’ambiente sopravvivono SELEZIONE NATURALE

11 La selezione naturale All’interno di una popolazione di giraffe alcune presentano il collo più lungo. Un cambiamento climatico provoca la diminuzione della vegetazione. Le giraffe con il collo più lungo possono alimentarsi, sopravvivere e trasmettere questo carattere alla prole.

12 Il viaggio sul Beagle “Il viaggio sul Beagle è stato di gran lunga l’avvenimento più importante della mia vita e quello che ha determinato tutta la mia carriera.” Nel dicembre del 1831 Darwin intraprese un lungo viaggio che toccò le coste del Sud America e di molte isole del Pacifico e di cui disse: “Ho sempre avuto coscienza che a questo viaggio io debbo il primo vero allenamento della mia intelligenza e la mia prima istruzione.”

13 I fringuelli di Darwin Sulle isole Galápagos sono presenti 13 specie di fringuelli, che differiscono per dimensioni e forma del becco a seconda del tipo di cibo disponibile su ogni isola. Darwin ipotizzò che discendessero tutte da un unico antenato comune: un fringuello appartenente a una specie che viveva sulle coste sudamericane e che era giunto per caso alle Galápagos. Trovandosi su isole con caratteristiche ambientali diverse, la specie si era diversificata dando origine a nuove specie di fringuelli, occupando tutti gli habitat a disposizione.

14 Le diverse specie di fringuelli di Darwin hanno abitudini alimentari differenti pertanto sviluppano forme diverse del becco. I fringuelli di Darwin

15 Le prove a favore dell’evoluzione La documentazione fossile mostra come gli organismi siano cambiati nel tempo a partire da organismi più semplici fino a organismi via via più complessi.

16 Le prove a favore dell’evoluzione La selezione artificiale: fin dai tempi più antichi, allevatori e coltivatori, incrociando gli organismi con le caratteristiche più adatte alle esigenze di mercato hanno selezionato varietà di piante o razze di animali molto diverse tra loro, ma tutte derivanti da un’unica specie selvatica. Il processo di selezione artificiale, tramite il quale l’uomo sceglie quali individui saranno rappresentati nella generazione successiva, venne considerato da Darwin del tutto analogo a quello della selezione naturale.

17 Le prove a favore dell’evoluzione Il caso di Biston betularia è un esempio di selezione naturale direttamente osservabile. La massiccia industrializzazione ha determinato un drastico aumento delle farfalle scure rispetto a quelle chiare.

18 Le prove a favore dell’evoluzione Il crescente fenomeno della resistenaza ai farmaci da parte dei batteri è un altro esempio di selezione naturale e di evoluzione in atto.

19 Le prove a favore dell’evoluzione  Quando l’Australia si separò dagli altri continenti circa 200 milioni di anni fa, i mammiferi più diffusi sulla Terra erano i marsupiali. La distribuzione geografica delle specie: i marsupiali australiani.  A causa del suo isolamento, l’Australia continuò a essere abitata dai marsupiali, che si differenziarono in un’enorme varietà di specie, occupando tutti gli habitat disponibili.

20 Le prove a favore dell’evoluzione Gli arti dei tetrapodi sono costituiti dalle stesse ossa. Questa somiglianza si può spiegare col fatto che essi si siano evoluti a partire da un antenato comune le cui zampe erano costituite dalle stesse ossa. Omologia delle strutture ossee

21 Le prove a favore dell’evoluzione Dagli studi di embriologia comparata sui vertebrati si osserva che nelle prime fasi dello sviluppo gli embrioni:  sono tutti molto simili;  presentano le fessure branchiali che nei pesci danno origine alle branchie, mentre nei mammiferi contribuiscono a formare mascella, mandibola, orecchio interno, tonsille e altre ghiandole.

22 Le prove a favore dell’evoluzione Oggi la teoria dell’evoluzione trova ulteriore conferma dalle ricerche di biologia molecolare. Confrontando le strutture del DNA e delle proteine di moltissimi organismi, si mettono in luce le somiglianze di molecole appartenenti a organismi di specie diverse, che risultano così correlati.

23 Teoria della discendenza comune Da Darwin in poi gli evoluzionisti sono giunti alla conclusione che gli organismi viventi sulla Terra sono discendenti dei primi organismi comparsi negli oceani quasi 4 miliardi di anni fa L U C A = Last Universal Commmon Ancestor Ultimo Antenato Comune Universale

24 Le lacune della teoria di Darwin La teoria dell’evoluzione per selezione naturale formulata da Darwin non spiegava:  come si trasmettono i caratteri ereditari;  come si origina la variabilità all’interno di una popolazione. Darwin, infatti, non era a conoscenza del lavoro di Mendel (padre della genetica) e non disponeva degli strumenti concettuali forniti dalla genetica moderna.

25 Mendel Gregor Johann Mendel ( ) attraverso una serie di esperimenti sulle piante di pisello fornì le prime risposte ai problemi legati all’ereditarietà. Il suo lavoro, condotto nel giardino di un monastero nella città austroungarica di Brünn (Repubblica Ceca), e ignorato fin dopo la sua morte, segnò l’inizio della genetica moderna. Gregor Mendel

26 La teoria sintetica dell’evoluzione Solo nel secolo scorso fu possibile trovare risposta ad alcuni problemi che Darwin non era stato in grado di risolvere. La combinazione della teoria di Darwin con i principi della genetica è detta: teoria sintetica dell’evoluzione


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