L'evoluzione dei viventi

Presentazione sul tema: "L'evoluzione dei viventi"— Transcript della presentazione:

1 L'evoluzione dei viventi
A cura della classe 2B EEN Istituto Cellini Firenze A.S Testi e immagini per capire meglio

2 che cos’è l’evoluzione
L’evoluzione è il processo di formazione delle forme viventi a partire da organismi più semplici. Tale processo ebbe inizio circa 3,5 miliardi di anni fa con la comparsa dei primi organismi procarioti. In particolare nel processo di evoluzione si inquadra il processo di speciazione, ossia di formazione di nuove specie, che è in continuo svolgimento. In biologia è il fenomeno del cambiamento (non necessariamente migliorativo) del genotipo (cioè del patrimonio genetico) degli individui di una specie.

3 osservare l’evoluzione
L'evoluzione delle specie è dovuta ad una molteplicità di fattori che interagiscono e si influenzano a vicenda; è per questo che l'evoluzione ha normalmente tempi lunghissimi ed è difficile da riprodurre in laboratorio. Uno dei pochi fenomeni di evoluzione osservabili, a causa della estrema brevità dei cicli vitali in gioco e quindi della rapidità con cui è possibile osservare la successione delle generazioni, è quello relativo alla progressiva resistenza agli antibiotici da parte dei batteri.

4 la selezione naturale   La teoria della selezione naturale prevede che il motore dell‘evoluzione sia la variabilità individuale degli esseri viventi. Gli appartenenti ad una stessa specie sono simili ma non uguali, si differenziano l'uno dall'altro per le caratteristiche morfologiche, fisiologiche comportamentali. In funzione dell'ambiente in cui una specie vive alcune caratteristiche daranno vantaggio all'organismo che le porta altre saranno indifferenti e altre ancora ostacoleranno l'attivita' vitale del portatore di tali caratteristiche, in particolare ne risentirà il suo successo riproduttivo. Quando due o più caratteri ereditari conferiscono agli organismi un diverso successo riproduttivo, allora si dice che presentano una fitness diversa, cioè idoneità che viene dall’aggettivo fit che significa “adatto”. Esistono molti esempi dell’attuazione della selezione in natura, ed un caso ben studiato è quello della Biston betularia

5 le teorie evoluzionistiche
storia le teorie evoluzionistiche Oggi sappiamo che l'evoluzione della specie è avvenuta in seguito a trasformazioni, selezionate poi dall'ambiente; per arrivare a questa affermazione ci sono voluti molti anni. Alla fine del 1700 lo scienziato Carlo Linneo sosteneva la teoria della fissità, cioè l'immutabilità delle specie. Solo all'inizio del XIX secolo iniziarono a sorgere i primi dubbi: negli strati geologici più antichi mancavano totalmente i fossili degli esseri attualmente viventi.

6 Jean-Baptiste Monet, cavaliere di Lamarck
storia Jean-Baptiste Monet, cavaliere di Lamarck Nel 1809 il naturalista Lamarck presentò per primo una teoria evoluzionistica secondo cui gli organismi viventi si modificherebbero gradualmente nel tempo adattandosi all'ambiente: l'uso o il non uso di determinati organi porterebbe con il tempo ad un loro potenziamento o ad un'atrofia. Tale ipotesi però conteneva quello che oggi viene considerato l'errore di fondo: l'ereditabilità dei caratteri acquisiti

7 Georges L. Chretien Cuvier
storia Georges L. Chretien Cuvier Lamarck trovò opposizione in Georges L. Chretien Cuvier, il quale aveva elaborato la teoria delle catastrofi naturali secondo la quale la maggior parte degli organismi viventi nel passato sarebbero stati spazzati via da numerosi cataclismi e il mondo sarebbe stato ripopolato dalle specie sopravvissute.

8 Charles Darwin storia Nel 1859 Darwin formulò una nuova teoria evoluzionistica; durante il suo viaggio sul brigantino Beagle, fu colpito dalla variabilità delle forme viventi che aveva avuto modo di osservare nei loro ambienti naturali intorno al mondo. Riflettendo sugli appunti di viaggio Darwin si convinse che la “lotta per la vita” fosse uno dei motori principali dell'evoluzione intuendo il ruolo selettivo passivo dell'ambiente sulle specie viventi. L'ambiente, infatti, non può essere la causa primaria nel processo di evoluzione in quanto tale ruolo è giocato dalle mutazioni genetiche in gran parte casuali. L'ambiente entra in azione in un secondo momento, nella determinazione del vantaggio o svantaggio riproduttivo che quelle mutazioni danno alla specie mutata, in poche parole, al loro migliore o peggiore adttamento (fitness ).

9 il Neodarwinismo storia
La moderna teoria dell'evoluzione detta anche Sintesi moderna o Neodarwinismo è basata sulla teoria di Darwin combinata con la teoria di Gregor Mendel sulla ereditarietà biologica. La dimostrazionedell’esistenza dei geni ed in seguito la dimostrazione che i geni possono mutare, spontaneamente o per azione indotta, dette una nuova forza all’ipotesi darwiniana. Nelle popolazioni si presentano spontaneamente delle varianti dovute alla mutazione genetica. Si può dire che la teoria sintetica dell’evoluzione o neodarwinismo si basa essenzialmente sulla moderna interpretazione genetica della selezione naturale.

10 le prove dell’evoluzione
Stutture omologhe sono quelle strutture proprie di specie provenienti dallo stesso ceppo evolutivo che svolgono funzioni diverse. E’ il caso del braccio dell'uomo, della gamba del cavallo e dell'ala del pipistrello. Somiglianze nell’embriogenesi i primi stadi di sviluppo delle forme sembrano ripetersi durante la formazione embriologica degli individui dai più semplici ai più complessi, come se si ripercorresse la storia evolutiva delle specie formatesi da un antenato comune.

11 il DNA La biologia molecolare con la scoperta del DNA e dei suoi meccanismi di funzionamento ha costituito una prova fondamentale per la teoria dell’evoluzione e per la comprensione dell'origine delle variazioni naturali all'interno di una specie. Una singola mutazione in una delle innumerevoli basi che compongono il DNA di una cellula germinale (cioè destinata a generare uno spermatozoo o una cellula uovo), può produrre proteine modificate che in alcuni casi sono in grado di generare variazioni nel fenotipo della prole. Sono queste mutazioni genetiche (in aggiunta al rimescolamento genetico che si ha nelle cellule germinali delle specie sessuate) che costituiscono le principali fonti di variazione sulle quali agisce la selezione naturale.

12 i fossili I fossili sono una prova concreta dell’evoluzione dei viventi Fossile è una parola derivata dal latino "Fodere" che significa scavare. Oggi indica cioè ogni resto di pianta, animale, tracce di entrambi (ad esempio le orme fossili dei dinosauri), vissuti in un'epoca geologicamente remota. La presenza di parti dure, come uno scheletro od un guscio, ed un repentino seppellimento dopo la morte, sono due fattori che favoriscono la fossilizzazione. In rare e particolari circostanze è possibile anche la conservazione delle parti molli (pelle, organi interni). E’ possibile ricavare dai fossili e dai sedimenti che li inglobano indicazioni sulle cause della morte, sull’eventuale trasporto subito dalle spoglie e sulle modalità di seppellimento. Queste informazioni sono di fondamentale importanza per ricostruire le originarie condizioni ambientali.

13 come si forma un fossile
1) il mollusco vive 2) il mollusco muore 3) e si deposita sul fondo del mare 4) la conchiglia viene seppellita dai detriti 5) la conchiglia resta sotterrata per molti millenni 6) la conchiglia riemerge in superficie anche lontano dall’ambiente del decesso

14 Ritrovamenti di utensili in pietra, in osso e in legno, di resti di
focolari, di insediamenti e di sepolture umane hanno permesso di ricostruire il percorso evolutivo dell'uomo negli ultimi 4 -5 milioni di anni. Dall'osservazione delle ossa si e' potuto vedere che vi sono state diverse modificazioni scheletriche sia nelle parti inferiori della colonna vertebrale che hanno portato l'ominide ad assumere la posizione eretta sia nelle dimensioni del cranio e quindi nella grandezza del cervello. Evoluzione dell'uomo

15 Maggiori sono le dimensioni del cervello, piu'  gli oggetti e gli utensili ritrovati vicino a resti di crani presentano un elevato grado di sofisticazione: questo dimostra il legame tra dimensione del cervello e livello di intelligenza. Evoluzione dell'uomo

16 Le forme piu' antiche sono state localizzate nell'Africa orientale e meridionale, un milione di anni fa gli ominidi cominciavano a spostarsi nelle aree tropicali e subtropicali dell'equatore, anni dopo verso parti piu' temperate di questi continenti. Forse anni fa alcuni ominidi poterono attraversare il mare per raggiungere l'Australia. Solo anni fa con la comparsa delle forme umane moderne alcune popolazioni si fecero strada fino al nuovo mondo. Evoluzione dell'uomo

17 Evoluzione del cavallo
Il primo antenato del cavallo risale a 53 milioni d’anni fa (Eocene) ed è stato chiamato Hyracotherium. Si trattava di un animale dell’altezza di circa 40 cm, caratterizzato da cinque dita per ogni piede, che viveva nel folto delle foreste cibandosi di foglie ed evitando gli spazi aperti, nei quali gli sarebbe stato più difficile sottrarsi ai predatori. All’Oligocene si fanno risalire il Mesohippus e il Miohippus (fossili) nei quali si rileva un aumento della mole e la perdita di tre dita per ogni arto. Evoluzione del cavallo

18 Evoluzione del cavallo
Nel Parahippus e nel Meryhippus si rilevano tre dita, ma di queste una sola appoggiava al suolo, caratteristiche queste che si accentuano nel Pliohippus che presenta monodattilia e falangi di forma molto simile a quelle del cavallo attuale. Oltre alla trasformazione degli arti si ebbe anche quella della dentatura e delle dimensioni, che rendevano questi animali sempre più adatti a vivere in spazi aperti e a percorrere lunghe distanze alla ricerca di nuovi pascoli

19 Evoluzione del cavallo
E’ accertato che il continente americano fu la prima area di sviluppo dei pre-equidi Il continente americano era collegato all’Asia con lo stretto di Bering che presentava allora terre emerse tali da consentire il passaggio da un continente all’altro e quindi la diffusione di questi animali in Asia e in Europa. Rimane tuttavia senza spiegazione la scomparsa degli equidi dal continente americano, nel quale furono reintrodotti in seguito alla conquista spagnola. Il percorso evolutivo, che finì con il produrre gli equidi che noi conosciamo, occupò milioni d’anni, dando origine a numerose specie, divise in diversi rami filogenetici che, per la maggior parte, andarono estinte. Evoluzione del cavallo

20 ricerca sull’evoluzione dei viventi durante l’anno scolastico 2005-06.
Questa presentazione deriva dalla sintesi dei lavori effettuati dalla classe 2B EEN – IPIA Cellini – Firenze a conclusione di un percorso di studio e ricerca sull’evoluzione dei viventi durante l’anno scolastico Studenti: Bongiorno Vittorio, Bottai Lorenzo, Castagnoli Marco, Cioni Antony, Fiore Savino, Garcia Jherry, Iacono Ion, Magnelli Massimo, Manzini Marco, Marcucci Alessio, Melegari Edoardo, Melpignano Marco, Pieraccini Roberto, Pierre-Louis Kennedy, Rizzo Edoardo, Rovida Andrea, Saied Gianguido, Simone Pierpaolo, Spinelli Alessio, Ziso Egert. Avvertenze: gli studenti hanno trovato le figure su vari siti internet. Chiunque ne rivendichi il copyright può mandare un’ a vvannucchi at hotmail.com e le immagini verranno sostituite.