2. Sistematica ed Evoluzione

(1)

Classificazione degli organismi

viventi e loro evoluzione

Prof.ssa Elena Coccia

L

A

S

ISTEMATICA

L

A SCIENZA DELLA CLASSIFICAZIONE

L

INNEO

E LA NOMENCLATURA BINOMIA

T

A

X

A

(“ or d in am e nt o” )

(2)

D

OVE SI COLLOCANO I

VERTEBRATI TRA I VIVENTI

?

ORGANIZZAZIONE DELLE CELLULE IN TESSUTI, LORO DERIVAZIONE EMBRIONALE E PIANO DI SIMMETRIA

Eumetazoa:animali con cellule organizzate in veri tessuti derivanti da determinati foglietti embrionali

Bilateria:animali a simmetria bilaterale

Deuterostomia:….

P

ROTOSTOMI E

D

EUTEROSTOMI

(3)

ORGANIZZAZIONE DELLE CELLULE IN TESSUTI, LORO DERIVAZIONE EMBRIONALE E PIANO DI SIMMETRIA

Eumetazoa:animali con cellule organizzate in veri tessuti derivanti da determinati foglietti embrionali

Bilateria:animali a simmetria bilaterale

Deuterostomia:

Chordata: presenza di notocorda, faringe con fessure faringee o branchiali, tubo neurale

P

HYLUM

C

HORDATA

I VERTEBRATI SONO UN

S

UBPHYLUMDELPHYLUMCORDATI

I Cordati comprendono 3

Subphyla

:

all’osservazione degli animali adulti le differenze morfologiche tra questi tre Subphyla sembrano più rilevanti delle somiglianze, tuttavia elementi fondamentali uniscono gli animali

appartenenti a questo gruppo

UROCORDATI OTUNICATI

CEFALOCORDATI OANFIOSSI

CRANIOTI: MISSINE+ VERTEBRATI

V

ERTEBRATI

61.000 SPECIE VIVENTI

A

GNATI

Assenza di una cerniera buccale: l’arco scheletrico che sostiene la bocca non è differenziato in un sistema di mascella e mandibola articolate.

(4)

L

A GRANDE DIVERSITÀ DI SPECIE E DI

STRUTTURE DEI VERTEBRATI È LA

CONSEGUENZA DEL PROCESSO

DELL

’

EVOLUZIONE

.

L’E

VOLUZIONE

P

ROCESSO DI TRASFORMAZIONE DI CARATTERISTICHE EREDITABILI TRA GENERAZIONI SUCCESSIVE

J

EAN

-B

APTISTE

L

AMARCK

L’EVOLUZIONISMO DILAMARCK

Alla base del fenomeno dell’evoluzione c’è la SPECIE:

(5)

J

EAN

-B

APTISTE

L

AMARCK

L’EVOLUZIONISMO DILAMARCK–USO/NON USO DI UN ORGANO

Le caratteristiche ambientali influenzano le abitudini degli animali favorendo una modificazione delle strutture che sono in seguito ereditate dalla prole.

G

EORGES

C

UVIER

LATEORIAFISSISTA: LESPECIE SONO IMMUTABILI

Le specie si estinguono a causa di catastrofi naturali.

Non vi sono prove della transizione tra specie né tra i viventi nè nella documentazione fossile.

La circostanza per cui l’abitudine modificherebbe le strutture è contraddetta dai figli di persone che hanno subito deformazioni o amputazioni, i quali, infatti, non ereditano le menomazioni parentali.

D

ARWIN E

W

ALLACE

VARIAZIONE ESELEZIONENATURALE

Gli organismi viventi producono molti più discendenti di quanti ne sopravvivano.

L’evoluzione non ha nessuna finalità: il cambiamento non ha lo scopo di adattare l’organismo all’ambiente e non è garantito che le varianti che compaiono consentano

sempre la sopravvivenza.

Non sono le condizioni ambientali o le abitudini che influenzano il cambiamento morfologico ma le varianti

appaiono in modo casuale.

D

ARWIN E

W

ALLACE

(6)

D

ARWIN E

W

ALLACE

P

ROVE A SOSTEGNO DELLA TEORIA

Anatomia comparata (e.g. comparazione scheletro degli arti)

Organi vestigiali

Embriologia (analisi comparata dello sviluppo dei vertebrati)

D

ARWIN E

W

ALLACE

P

ROVE A SOSTEGNO DELLA TEORIA

Anatomia comparata (e.g. comparazione scheletro degli arti)

Organi vestigiali

Embriologia (analisi comparata dello sviluppo dei vertebrati)

D

ARWIN E

W

ALLACE

P

ROVE A SOSTEGNO DELLA TEORIA

Anatomia comparata (e.g. comparazione scheletro degli arti)

Organi vestigiali

Embriologia (analisi comparata dello sviluppo dei vertebrati)

Nell’uomo la plica

semilunare è un residuo della membrana nittitante che in altri mammiferi, negli uccelli, nei rettili e negli anfibi è molto più sviluppata e può essere distesa sull’occhio per proteggere e lubrificare

D

ARWIN E

W

ALLACE

P

ROVE A SOSTEGNO DELLA TEORIA

Anatomia comparata (e.g. comparazione scheletro degli arti)

Organi vestigiali

(7)

E

RNST

H

AECKEL

“L’ONTOGENESI RICAPITOLA LA FILOGENESI”

Embrioni di vertebrati molto simili negli stadi iniziali e poi si differenziano nelle varie forme adulte.

M

ODELLI DI PROCESSI EVOLUTIVI

:

DIFFERENZE

Ipotesi dell’evoluzione degli equilibri punteggiati o saltazionismo: Gli organismi restano stabili (in equilibrio) per lunghi periodi finchè le condizioni ambientali non cambiano oltre un punto critico. Rapido accumulo di mutazioni (equilibrio interrotto) e comparsa di nuove specie.

Disaccordo non sui meccanismi di evoluzione ma sui tempi.

L’E

VOLUZIONE È UN

P

ROCESSO

C

OSTANTE

CHE OPERA A TUTTI I LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE(MOLECOLE, CELLULE, ORGANISMI, POPOLAZIONI)

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

LEFORZE DEIPROCESSIEVOLUTIVI

(8)

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

1. In primis

, alla base della variabilità genetica: le M

UTAZIONI

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

1. In primis

, alla base della variabilità genetica: le M

UTAZIONI

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

2. S

ELEZIONE

N

ATURALE

Le condizioni ambientali aumentano la

fitness

(capacità di sopravvivere e

riprodursi con maggiore successo) degli individui i cui caratteri

conferiscono vantaggi rispetto ai propri consanguinei.

E

FFETTI

FFETTI DELLA

DELLA SELEZIONE

SELEZIONE

Modificare le curve di distribuzione delle frequenze

dei caratteri di una popolazione nel corso delle

generazioni.

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

E

FFETTI DELLA SELEZIONE NATURALE SULLE FREQUENZE DEI CARATTERI NELLA POPOLAZIONE

S

ELEZIONE

D

IREZIONALE

La selezione naturale sposta la frequenza in una direzione

precisa (quella dell’allungamento del collo)

(9)

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

E

S

ELEZIONE

D

IVERSIFICANTE

La selezione naturale promuove la produzione di più

picchi di frequenze: il valore medio è sfavorito mentre i valori estremi sono favoriti

In rosso, antenato In blu, discendenti

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

E

S

ELEZIONE

S

TABILIZZANTE

Agisce in senso opposto a quella diversificante: riduce la

variabilità, favorisce i valori medi rispetto a quelli estremi

In rosso, antenato In blu, discendenti

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

3. A

CCOPPIAMENTO NON CASUALE

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

4. D

ERIVA GENETICA

Cambiamento casuale delle frequenze: un allele può scomparire per

fenomeni casuali (rapida riduzione del numero dei riproduttori,

inincroci

).

(10)

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

4. D

ERIVA GENETICA

:

EFFETTO COLLO DI BOTTIGLIA

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

4. D

ERIVA GENETICA

:

EFFETTO DEL FONDATORE

La nuova popolazione viene generata in seguito a un evento di

colonizzazione in cui pochi esemplari riescono a occupare un nuovo

ambiente: questa popolazione avrà solo gli alleli del fondatore e sarà quindi

diversa da quella originaria.

L

A

G

ENETICA E IL

N

EODARWINISMO

5. M

IGRAZIONE