Teoria sintetica dell’evoluzione

Cos’è una SPECIE ? SPECIE BIOLOGICA (Mayr, 1940) La specie è rappresentata da quegli individui che incrociandosi tra loro generano potenzialmente una prole illimitatamente feconda. P F1 F2 F3 Ernst Mayr

La fitness 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.

Il carattere vantaggioso dovrà essere trasmesso ai discendenti... SECONDO: EREDITARIETÀ L’ereditarietà è la trasmissione, da una generazione all’altra, dei caratteri determinati dall’assetto genetico di un individuo. I caratteri ereditari sono portati dai GENI Gli ALLELI sono le forme alternative del gene presenti nella popolazione Allele A B C D E L'insieme di tutti gli alleli di tutti i geni di tutti gli individui di una popolazione costituisce il suo POOL GENICO

MICROEVOLUZIONE SPECIAZIONE MACROEVOLUZIONE

Intra-popolazionistico MICRO- e MACRO-EVOLUZIONE ...Dalle popolazioni alle specie Micro-evoluzione Macro-evoluzione Livello d’azione Popolazioni e Sub-popolazioni Specie e Taxa superiori Scala temporale Breve Lunga Inter-specifico Intra-specifico Intra-popolazionistico TEMPO

GENETICA di POPOLAZIONE La Micro-evoluzione rappresenta il campo d’azione della GENETICA di POPOLAZIONE Studio dei cambiamenti nel pool genico all’interno di una popolazione, nel tempo. ...In che modo si verifica il cambiamento micro-evolutivo? Mutazione e Ricombinazione Flusso genico Deriva genetica Selezione naturale Sewall Green Wright

DA DARWIN ALLA GENETICA DI POPOLAZIONE DA DARWIN ALLA GENETICA DI POPOLAZIONE Le popolazioni sono le unità su cui agisce l’evoluzione La popolazione (un gruppo di individui della stessa specie che vivono nello stesso posto nello stesso momento) rappresenta l’insieme più piccolo di organismi soggetto all’evoluzione. Una specie è un gruppo di individui, generalmente concentrati in popolazioni, che sono in grado di incrociarsi tra loro e produrre prole fertile.

Il pool genico e la microevoluzione L’insieme 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.

Non evoluzione In una popolazione che non si evolve il pool genico rimane immutato nel corso delle generazioni In una popolazione che non si evolve il mescolamento di geni che accompagna la riproduzione sessuata non altera la composizione genetica della popolazione. Zampa con membrana Zampa senza membrana

Equilibrio di Hardy-Weinberg Questo principio è chiamato equilibrio di Hardy-Weinberg e stabilisce che il mescolamento dei geni durante la riproduzione sessuata non altera le frequenze dei diversi alleli in un pool genico. Fenotipi Genotipi WW Ww ww Numero di animali (totale  500) 320 160 20 500 Frequenze genotipiche  0,64  0,32  0,04 Numero di alleli del pool genetico (totale  1000) Frequenze alleliche 800 1000  0,8 W  0,2 w 640 W 160 W  160 w 40 w 200

Equilibrio di Hardy-Weinberg Perché una popolazione si mantenga all’interno dell’equilibrio di Hardy-Weinberg devono essere soddisfatte le seguenti cinque condizioni: la popolazione deve essere molto vasta; la popolazione deve essere isolata; non devono avvenire mutazioni che alterino il pool genico; l’accoppiamento tra gli individui deve essere casuale; tutti gli individui devono avere pari successo riproduttivo;

ALCUNI EVENTI ALTERANO L’EQUILIBRIO DI HARDY-WEINBERG E PROVOCANO CAMBIAMENTI NEL POOL GENICO DI UNA POPOLAZIONE INNESCANDO FENOMENI DI MICROEVOLUZIONE

1) La deriva genetica La deriva genetica è un cambiamento nel pool genico di una piccola popolazione. Può alterare le frequenze alleliche in una popolazione. È un esempio di microevoluzione in cui non è coinvolta la selezione naturale.

La deriva genetica l’effetto collo di bottiglia; Esistono due modi in cui la deriva genetica può avere un effetto sulle frequenze alleliche: l’effetto collo di bottiglia; l’effetto del fondatore. Popolazione iniziale Effetto collo di bottiglia Popolazione sopravvisuta

2) Il flusso genico Il flusso genico è un altro fattore che può determinare microevoluzione: si verifica quando individui fertili entrano a fare parte di una popolazione o se ne allontanano, oppure quando si verifica un trasferimento di geni; tende a ridurre le differenze genetiche tra le popolazioni.

3) Mutazioni Anche le mutazioni (cambiamenti casuali nel DNA di un organismo che possono dare origine a un nuovo allele) possono determinare microevoluzione. Le mutazioni sono la causa principale della variabilità genetica e rappresentano il punto di partenza dei processi evolutivi.