EVOLUZIONE TEORIA E PROBLEMI1

Lorigine della vita Gli esperimenti per ricostruire le condizioni primordiali Levoluzione molecolare La formazione di organismi primordiali Le risorse energetiche La fotosintesi Evoluzione degli ambienti: I cambiamenti dellatmosfera, della Terra, dei mari Esplosioni ed estinzioni Eucarioti e pluricellulari

Darwin : quello che si sapeva Nuovi modi di pensare : il mondo può cambiare XVIII e XIX secolo: Dal fissismo allevoluzionismo XIX e XX secolo: Modelli gradualisti e modelli saltazionisti XX secolo Limportanza dellambiente La grande aspirazione di Darwin: trasformare le differenze tra individui nellambito di una specie in differenze tra specie nello spazio e nel tempo La diversità biologica il principio della variazione: La diversità interspecifica, la variabilità intraspecifica Il principio delleredità (i figli assomigliano ai genitori) il principio della selezione: varianti diverse lasciano diverso numero di discendenti (selezione artificiale e naturale), I nati strani… gli ambienti anormali

Quello che si sa oggi: la genetica e lambiente La genetica nellontogenesi e nella filogenesi La decifrazione dei genomi Lorganizzazione progressiva del vivente e dei suoi funzionamenti la varietà dei sistemi di controllo sulla organizzazione e sul funzionamento DNA simili … con in più le differenze di specie I modelli evolutivi Programmi a cascata: è come una caccia al tesoro Le modificazioni note dei genomi e dei sistemi di controllo danno idee per spiegare Micro e macro evoluzione :

LA GENETICA: ORDINARE E DISORDINARE Mutazioni Sorgenti casuali di variazione a diversi livelli di organizzazione dei genomi (compresi i controlli) : generano disordine, cioè aumento delle differenze Ricombinazione (sessualità) Riunendo più mutazioni aumenta lo spettro di variazione disponibile : genera organizzazione delle differenze Selezione: Riordina lesistente distruggendo la variazione genetica negli individui e nei moduli di risposta allambiente. ma il suo ordine viene sistematicamente degradato da nuove mutazioni Migrazioni e isolamento geografico favoriscono la configurazione di nuove specie nella organizzazione delle differenze

La formazione e la selezione di nuove specie Ogni nuova specie è una nuova entità biologica che deve stabilire rapporti interattivi con altre specie in un contesto ambientale ben definito. (Lewontin) Levoluzione deve uniformarsi ai cambiamenti entropici dellambiente fisico Selezione e sopravvivenza di viventi come moduli di risposta allambiente Le strategie riproduttive e la occupazione del territorio K : molti figli dispersi nellambiente, spesso destinati a morire R: pochi figli, ben accuditi e ben curati

ISOLAMENTO GEOGRAFICO E ISOLAMENTO RIPRODUTTIVO Vivendo insieme Si usano le stesse risorse energetiche e si mettono in comune le risorse genetiche (i pool ) i cambiamenti e le innovazioni sono condivise da tutti Tutti sono più o meno uguali, pochi emergono come diversi Per evolvere bisogna isolarsi: Torri davorio o laboratori di ricerca avanzata…. barriere geografiche e barriere riproduttive Nellisolamento: ci si estingue… o si cambia

Genotipi e fenotipi nellambiente Ambiente esterno e ambiente interno Le mutazioni casuali del genoma…. provengono dal suo ambiente: Dipendono dalle condizioni fisiche e chimiche in cui il genoma funziona Lambiente esterno: basta una piccola variazione di temperatura… Lambiente interno: basta lentrata o luscita di qualche molecola in più… Dopo aver provocato mutazioni (o dannii) a livello molecolare lambiente seleziona gli organismi (vivi e vegeti) che le hanno integrate positivamente e che si moltiplicano nella popolazione I nuovi possono avere nuove possibilità, possono essere più vulnerabili, possono resistere a condizioni diverse, possono essere spazzati via…. Possono coesistere con i vecchi, possono sostituirli… possono essere spazzati via.

Il DNA come spartito musicale LAMBIENTE come co-autore, come auditorium, come interprete Lintreccio e la successione delle parti strumentali: lontogenesi Esecuzione e controllo dellesecuzione: lo sviluppo normale Errori casuali degli esecutori: le mutazioni Lacustica scadente: disturbi nellascolto Modificazioni del testo: le traslocazioni, le ripetizioni ossessive Il direttore molto creativo: la filogenesi Accelerare, rallentare, fermarsi. Variazioni sul tema, aggiunte ed elisioni: Il direttore… non sa come reagirà il pubblico:I fischi e gli applausi Non tutti gli spartiti possono essere suonati: difficoltà tecniche Quel che è fatto è fatto: non si può tornare indietro Ma si può ricominciare da … tre : La convergenza evolutiva