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LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE-II
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“SE LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE
E’ VERA, DOVE SONO I FOSSILI DI
COCCODANATRE?”
Sembra una battuta, ma è una domanda
che viene REALMENTE rivolta in
certi dibattiti sull’evoluzione.
CERCHIAMO ALLORA DI CAPIRE
COSA DICE REALMENTE
QUESTA TEORIA….
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LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE DEVE SPIEGARE DUE INSIEMI DI FENOMENI BEN DEFINITI
LA DIVERSITA’ DELLE FORME DI VITA
L’INSIEME DEI TRATTI ADATTATIVI PRESENTI
NEGLI ORGANISMI
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I MOTORI DELL’ EVOLUZIONE SONO QUATTRO:
MUTAZIONI E RICOMBINAZIONI GENETICHE
SELEZIONE NATURALE
DERIVA GENETICA, SPECIAZIONI E MIGRAZIONI
ESTINZIONI DI MASSA, RADIAZIONI ADATTATIVE
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PRIMO MOTORE DELL’EVOLUZIONE E’ LA VARIAZIONE,
LA PRODUZIONE INCESSANTE DI DIFFERENZE
L’ATTORE PRINCIPALE IN QUESTA STORIA E’ IL
SINGOLO ORGANISMO BIOLOGICO CHE IN UNA
DETERMINATA GENERAZIONE PRESENTA
UNA MUTAZIONE DI SUCCESSO DEL PROPRIO
CORREDO GENETICO
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“ SI DICE MUTAZIONE UN
ERRORE QUALSIASI DI
REPLICAZIONE, OCCORSO DURANTE LA DUPLICAZIONE DELLE CELLULE SOMATICHE O DURANTE LA PRODUZIONE DEI GAMETI, CHE
ALTERA LA SEQUENZA DEL DNA. SE LA MUTAZIONE RIGUARDA
I GAMETI DIVENTA
EREDITABILE, SI TRAMETTE ALLA DISCENDENZA E ASSUME UNA
IMPORTANZA CAPITALE PER L’EVOLUZIONE
Da”La teoria dell’evoluzione”, T.Pievani, Il Mulino
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LE MUTAZIONI GENETICHE HANNO UN
RUOLO ESSENZIALE NELL’EVOLUZIONE
PERCHE’ GARANTISCONO UNA
SORGENTE PERMANENTE DI
VARIABILITA’ ALL’INTERNO DELLA
POPOLAZIONE.
“LA MUTAZIONE DA SOLA NON PUO’ NULLA, DEVE AVVENIRE NEL
CONTESTO DI ALTRI PROCESSI EVOLUZIONISTICI: E’ SOLO LA MATERIA PRIMA DELL’EVOLUZIONE” PIEVANI, OP.
CIT
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SALVO CASI MOLTO RARI, LE MUTAZIONI
GENERALMENTE POSSONO CAUSARE
SOLO ALTERAZIONI DI UNO O PIU’ TRATTI
PREESISTENTI
I GENI QUINDI OFFRONO SIA UNO SCHEMA DI MASSIMA PER LA COSTITUZIONE E ARCHITETTURA DELL’ORGANISMO CHE UNA
GAMMA DI POSSIBILITA’ DA ESPLORARE IN BASE ALLE CONDIZIONI DI SVILUPPO E ALLE CONDIZIONI AMBIENTALI.
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LE MUTAZIONI SONO CASUALI?
SI’, IN QUANTO
NELLA LORO COMPARSA NON ESISTE UNO SCHEMA RIPETUTO NE’ ALCUNA CORRELAZIONE RICONOSCIBILE E
SONO DEL TUTTO INDIPENDENTI DAL
POTENZIALE EFFETTO CHE AVRANNO SUGLI ORGANISMI CHE LE SVILUPPANO IN UN CERTO AMBIENTE
LA VARIAZIONE PER DARWIN NON HA
MAI UNA DIREZIONE, NON E’ IL FRUTTO DI UNA TENDENZA O DI UN INFLUSSO
PREESISTENTI
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SECONDO MOTORE DELL’EVOLUZIONE E’ LA SELEZIONE NATURALE
“E’ UN PROCESSO AUTOMATICO CHE INTERVIENE SULLA
“MATERIA GREZZA” FORNITA DALLA MUTAZIONE, PASSANDO AL SETACCIO LA VARIAZIONE INDIVIDUALE,
ELIMINANDO LE VARIANTI SVANTAGGIOSE E FAVORENDO, VICEVERSA, LA DIFFUSIONE NELLE POPOLAZIONI DELLE
VARIANTI CHE PERMETTONO LA SOPRAVVIVENZA E LA
RIPRODUZIONE DEGLI ORGANISMI.”PIEVANI, OP.CIT
E’ STATO PROPRIO DARWIN A PARLARE DEL “SETACCIO PAZIENTE DELLA SELEZIONE
NATURALE”….
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FATTO 1:
POTENZIALE CRESCITA
ESPONENZIALE DELLE
POPOLAZIONI
FATTO 2:
LE POPOLAZIONI SONO STABILI
FATTO 3:
LE RISORSE SONO
LIMITATE
DEDUZIONE 1:
LOTTA PER L’ESISTENZA
FATTO 4:
DIVERSITA’ DEL SINGOLO INDIVIDUO
FATTO 5:
EREDITARIETA’ DI UNA PARTE DELLA
VARIAZIONE INDIVIDUALE
FATTO 6:
LA VARIAZIONE E’ CASUALE ( NON DIREZIONATA)
DEDUZIONE 2:
SOPRAVVIVENZA DIFFERENZIATA
( SELEZIONE NATURALE)
DEDUZIONE 3:
SUCCESSO RIPRODUTTIVO DIFFERENZIALE
PER MOLTE GENERAZIONI: LA
POPOLAZIONE EVOLVE
PIEVANI, OP.CIT
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LA SELEZIONE AGISCE IN MODO AUTOMATICO E CUMULATIVO, A PARTIRE DA DIFFERENZIALI ANCHE
PICCOLISSIMI NELLA COMPETIZIONE PER LE RISORSE E PER LA RIPRODUZIONE.
LA SELEZIONE NATURALE NON E’ CASUALE
CI AVVICINEREMO ALLA COMPRENSIONE DEL SUO MODO DI
AGIRE ANALIZZANDO LA SELEZIONE ARTIFICIALE E LA
SELEZIONE SESSUALE.
SCOPRIREMO, COME FECE DARWIN, CHE LA SELEZIONE
NATURALE NON HA BISOGNO DI UN AGENTE SELETTIVO:E’ LA NATURA CHE SVOLGE QUESTO RUOLO.
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SELEZIONE ARTIFICIALE
AD OGNI GENERAZIONE GLI ALLEVATORI SETACCIANO LE VARIANTI E FANNO RIPRODURRE GLI INDIVIDUI CHE LE
PRESENTANO IN MISURA PIU’ EVIDENTE. E’ UN MECCANISMO POTENTE,
CONOSCIUTO E USATO DA LUNGO TEMPO DALL’UOMO.
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ALTRI ESEMPI DI SELEZIONE ARTIFICIALE
Teosinte e mais
Brassica oleracea
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SELEZIONE SESSUALE
I FAGIANI MASCHI SONO VARIOPINTI E PERICOLOSAMENTE
ATTRAENTI PER I PREDATORI.
MA I COLORI VIVACI ATTIRANO ANCHE LE FAGIANE.
GENERAZIONI DI FEMMINE HANNO SCELTO PER LA
RIPRODUZIONE I MASCHI DAI COLORI BRILLANTI.
SI PUO’ PARLARE DI RIPRODUZIONE SELETTIVA DEI MASCHI INDOTTA DALLE FEMMINE. IL PREMIO DELLA
SELEZIONE E’ IL SUCCESSO RIPRODUTTIVO ( PER IL MASCHIO ADDIRITTURA LA SOPRAVVIVENZA PASSA IN SECONDO PIANO).
LE FAGIANE, CON IL TEMPO, HANNO FATTO “LO STESSO LAVORO” DEGLI ALLEVATORI UMANI
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SELEZIONE NATURALE
IL PRIMO RAGGIO DELLA PINNA DORSALE DELLA RANA PESCATRICE E’
DIVENTATO UNA “LENZA”. E’
L’ESCA AD ATTIRARE LE PREDE.
I PESCI PREDA “ALLEVANO” SELETTIVAMENTE LA RANA PESCATRICE CON L’ESCA PIU’ ATTRAENTE ( E LO FANNO A
PREZZO DELLA LORO VITA). INFATTI LE RANE CHE MANGIANO DI PIU’ SARANNO QUELLE CHE SI RIPRODURRANNO PIU’
FACILMENTE E CHE RIUSCIRANNO A TRASMETTERE I LORO GENI ALLA PROLE.
IN QUESTO CASO, LA SELEZIONE E’ STATA FATTA IN MODO DEL TUTTO INVOLONTARIO…
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GLI INDIVIDUI CHE POSSEGGONO I GENI PER UN
EQUIPAGGIAMENTO MIGLIORE PER SOPRAVVIVERE SONO
QUELLI CHE HANNO MAGGIORE PROBABILITA’ DI RIPRODURSI E DI TRASMETTERE I LORO GENI.
MA ATTENZIONE: LA SELEZIONE NATURALE E’ UN
MECCANISMO CIECO, CHE NON HA INTENTI O PROGETTI E, SOPRATTUTTO, NON VEDE IL FUTURO QUANDO ACCUMULA LE SUE LENTE MODIFICAZIONI UNA
GENERAZIONE ALLA VOLTA.
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COSA NON DOBBIAMO CHIEDERE ALLA SELEZIONE NATURALE ?
LA PERFEZIONE: L’EVOLUZIONE PER SELEZIONE NATURALE E’ UN GIOCO DI COMPROMESSI, PORTA SPESSO ALLA
MIGLIORE VARIANTE POSSIBILE ( SEMPRE UN PO’ MENO CHE PERFETTA)
IL “PROGRESSO”: L’EVOLUZIONE PER SELEZIONE NATURALE NON HA FINI E ANCHE PARLANDO SOLO DI
“MIGLIORAMENTI” I CRITERI PER STABILIRE CIO’ CHE E’
MEGLIO DIPENDONO DAL TIPO DI ORGANISMO.
LA PREVEGGENZA:L’EVOLUZIONE PER SELEZIONE NATURALE E’ CIECA: ANCHE IN PRESENZA DI UN RISCHIO DI
ESTINZIONE, CONTINUEREBBE A FAVORIRE IN UNA POPOLAZIONE GLI INDIVIDUI PIU’ COMPETITIVI SINO ALLA
FINE.
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SOPRATTUTTO, LA SELEZIONE NATURALE NON PUO’
ESSERE USATA COME GIUSTIFICAZIONE O UN MODELLO PER LA MORALE O ETICA UMANA.
…COSA CHE E’ STATA REGOLARMENTE FATTA POCHI ANNI DOPO LA PUBBLICAZIONE DEL
LIBRO DI DARWIN DARWINISMO SOCIALE DI HERBERT SPENCER
QUANTO LONTANO E’ IL PENSIERO DI DARWIN:
“ SE LA MISERIA DEI NOSTRI POVERI NON FOSSE CAUSATA DALLE LEGGI DI NATURA, MA DALLE NOSTRE ISTITUZIONI, LA
NOSTRA COLPA SAREBBE GRANDE”VIAGGIO DI UN NATURALISTA INTORNO AL MONDO
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LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE HA IL COMPITO DI SPIEGARE LA DIVERSITA’ TRA GLI ORGANISMI VIVENTI.
LA DIVERSITA’ E’ SOLITAMENTE ASSOCIATA AL CONCETTO DI SPECIE
MA SORGE ORA UN PROBLEMA:
COME PUO’ “PRODURSI”UNA NUOVA SPECIE, SE L’EVOLUZIONE PER
SELEZIONE NATURALE AGISCE PER PICCOLI PASSI, IN MODO CONTINUO?
E’ ORA DI PARLARE DEL TERZO MOTORE DELL’EVOLUZIONE…
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TERZO MOTORE DELL’EVOLUZIONE NATURALE SONO LA
DERIVA GENETICA, LE SPECIAZIONI, LE MIGRAZIONI
PRIMA DI PARLARE DELLA
SPECIAZIONE ALLOPATRICA, TRE PARENTESI SU TRE
EFFETTI:
EFFETTO COLLO DI BOTTIGLIA
EFFETTO DEL FONDATORE
DERIVA GENETICA
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NOZIONE BIOLOGICA DI SPECIE: UNA SPECIE E’ UNA COMUNITA’ RIPRODUTTIVAMENTE CHIUSA, CIOE’
UNA POPOLAZIONE DI ORGANISMI CHE SI INCROCIANO E SI SCAMBIANO GENI TRA LORO E NON CON
POPOLAZIONI IMPARENTATE
MAYR IPOTIZZO’ UN POSSIBILE MECCANISMO DI PRODUZIONE DI NUOVE SPECIE ( SPECIAZIONE):
INDIVIDUI DI UNA STESSA POPOLAZIONE ( SPECIE) SI SEPARANO IN DUE GRUPPI, A CAUSA DI UNA MIGRAZIONE O DELLA FORMAZIONE DI UNA BARRIERA ECOLOGICA
ALL’INTERNO DEI DUE GRUPPI, ORA ISOLATI, SI ACCUMULANO MUTAZIONI CON RITMI E MODALITA’ DIVERSE
LE DUE POPOLAZIONI FINISCONO CON IL DIVERGERE GENETICAMENTE, DIVENTANDO RECIPROCAMENTE INFECONDE
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IL MECCANISMO DI PRODUZIONE DI NUOVE SPECIE NECESSITA QUINDI DI UNA FORTE COMPONENTE ECOLOGICA .
MA NON SOLO.
BISOGNA CONSIDERARE ANCHE QUANTO LE EVENTUALI MUTAZIONI GENETICHE INFLUISCANO SUI MECCANISMI RIPRODUTTIVI.
BISOGNA CONSIDERARE ANCHE POSSIBILI CAMBIAMENTI COMPORTAMENTALI TRA GLI INDIVIDUI DELLE DUE POPOLAZIONI
( AD ESEMPIO NEI RITUALI DI ACCOPPIAMENTO)
COMUNQUE, SOLO DOPO CHE UNA BARRIERA GEOGRAFICA HA ISOLATO UNA POPOLAZIONE, GLI ALTRI DUE MOTORI
DELL’EVOLUZIONE ENTRANO IN AZIONE PER FAR DIVERGERE LA COMPOSIZIONE GENETICA DELLE DUE POPOLAZIONI
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SU QUESTO QUADRO GIA’ COMPLESSO SI INSERISCE UN ALTRO ELEMENTO: IL MOVIMENTO DELLE POPOLAZIONI, LA
MIGRAZIONE
LA MIGRAZIONE CONSTRIBUISCE A SEPARARE
LE POPOLAZIONI
MA PIU’ FREQUENTEMENTE
E’ UNA POTENTE FORZA
LIVELLATRICE, PERCHE’ MESCOLA
LE POPOLAZIONI
LA MIGRAZIONE RARAMENTE SEPARA E FREQUENTEMENTE UNISCE
…anche in noi “ Sapiens”, per fortuna!!!
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IL QUARTO MOTORE: LE ESTINZIONI DI MASSA E LE RADIAZIONI ADATTATIVE ( il respiro lungo dell’evoluzione…)
I FATTORI SCATENANTI DELLE ESTINZIONI DI MASSA ( ECATOMBI GLOBALI NELLE QUALI UNA PARTE CONSISTENTE DELLA
BIODIVERSITA’ TERRESTRE VIENE PERSA PER SEMPRE ) SONO
CAUSE ENDOGENE, RADICALI ED IMPROVVISI CAMBIAMENTI DELLE REGOLE DEL GIOCO:
MOVIMENTI PLACCHE TETTONICHE
ERUZIONI VULCANICHE
MODIFICAZIONI CORRENTI
OCEANICHE
OSCILLAZIONI CLIMATICHE
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RISULTATO: SI HANNO VERE E PROPRIE STAFFETTE DI SPECIE,
NON SEMPRE DI TIPO COMPETITIVO
“ NELLE VIE INGEGNOSE DELL’EVOLUZIONE SU SCALA GEOLOGICA, A VOLTE COSI’ LENTA DA SEMBRARE IMMOBILE, A VOLTE COSI’
RAPIDA DA SEMBRARE ISTANTANEA, I PERDENTI SPESSO NON ERANO POI COSI’ MALACCIO”
T.PIEVANI,LA VITA INASPETTATA LE 5 GRANDI ESTINZIONI DI MASSA:
ORDOVICIANO SUPERIORE ( 444 ML 9
TARDO DEVONIANO ( 375 ML)
PERMIANO/TRIASSICO ( 251 ML)
TRIASSICO/ GIURASSICO ( 180 ML)
CRETACEO/TERZIARIO ( 65 ML)
LA VITA FU A UN PASSO DALL’ESTINZIONE
TOTALE!!
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LA RADIAZIONE ADATTATIVA DEI MAMMIFERI
I MAMMIFERI, DOPO L’ESTINZIONE DI MASSA
DEL CRETACEO, SI DIVERSIFICANO RAPIDAMENTE, IN
CONSEGUENZA DELLA COLONIZZAZIONE DELLE
NICCHIE ECOLOGICHE LASCIATE LIBERE DALL’ESTINZIONE.
PRIMA DI “NOI”, ANCHE I RETTILI AVEVANO FATTO COSI’, E
SAPERLO NON E’ FORSE COSI’ RASSICURANTE…..
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CHI SOPRAVVIVE AD UNA ESTINZIONE DI MASSA COSA HA IN PIU’?
PROBABILMENTE, UN COMPORTAMENTO O UNA STRUTTURA UTILE CHE SI SONO FORMATI PERO’
PRIMA DELL’ESTINZIONE, PER UNA FUNZIONE ORIGINARIA DIVERSA ED INDIPENDENTE
LE ESTINZIONI DI MASSA SELEZIONANO GLI ORGANISMI PIU’
FLESSIBILI
EXAPTATION ( Gould-Vrba)
PREADATTAMENTO ( Darwin)
“Più sarete specializzati a un ambiente circoscritto, più vi troverete in cima alla lista nera della prossima estinzione…” T.PIEVANI, HOMO SAPIENS E ALTRE CATASTROFI
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L’EVOLUZIONE
NON E’ PURA CASUALITA’, NON E’ UN LANCIO DI DADI
E’ UN INSIEME DI FENOMENI SOGGETTI
A VINCOLI FISICI, A REGOLE
HA UNA LOGICA STRINGENTE
NON AMBISCE ALLA PERFEZIONE, MA ALLA
SOPRAVVIVENZA
E’ OCCASIONE COLTA AL VOLO, INNOVAZIONE
BIOLOGICA RESA POSSIBILE DA OPPORTUNITA’
ECOLOGICHE ACCIDENTALI
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C’E’ UN FINE, UNO SCOPO NELLA NOSTRA STORIA? C’E’ UN SENSO?
A QUESTE DOMANDE, CHE DA SEMPRE L’UOMO SI FA, LA TEORIA
DELL’EVOLUZIONE DA’ LA SUA RISPOSTA. CHIARAMENTE.
“VENIAMO DA “ UNA AFFASCINANTE E CONTINGENTE STORIA NATURALE CHE AVREBBE POTUTO CONDURRE A UN ESITO MOLTO
DIVERSO; ANDIAMO “VERSO DOVE” LE NOSTRE POSSIBILITA’ BIOLOGICHE E CULTURALI SAPRANNO CONDURCI. ..VIVIAMO IN UN
UNIVERSO CHE NON CI STAVA ASPETTANDO E CHE DUNQUE CI LASCIA MARGINI DI LIBERTA’ SUL FUTURO E CHE CI SUGGERISCE DI
ONORARE AL MEGLIO IL FRAMMENTO DI TEMPO CHE CI E’ DATO.T.PIEVANI, LA VITA INASPETTATA
NON E’ CONSOLATORIA, MA CI DA’ DIGNITA’, LIBERTA’ E RESPONSABILITA’