cos'è e come avviene l'evoluzione, per ragazzi dai 13 anni

1. Evoluzione e selezione naturale Unità didattica di Scienze della Vita – Classe A060 Silvia Saltarelli Università degli Studi di Ferrara – SSIS VIII Ciclo

2. Mappa Evoluzione Il fatto Le prove La storia La variabilità La selezione Basi genetiche dell’evoluzione Misconcezioni

3. Evoluzione : processo di variazione ereditaria che si svolge nelle specie con il trascorrere del tempo. Il Fatto Le prove L’osservazione diretta - microevoluzione La biogeografia I fossili Anatomia comparata – le strutture analoghe ed omologhe Selezione artificiale Il caso Biston betularia Resistenza a farmaci o insetticidi

9. Popolazione : gruppo di organismi della stessa specie che si riproducono tra loro in un certo spazio e tempo. Pool genico : somma di tutti gli alleli di tutti i geni di tutti gli individui della popolazione. Nel tempo alcuni alleli di una popolazione possono aumentare di numero ed altri calare. L’evoluzione è l’accumulo nel tempo di questi cambiamenti Fitness : misura del successo evolutivo di un individuo si misura in base al numero di figli che si sono riprodotti.

10. Negli organismi è presente una VARIABILITA’ GENETICA non sempre visibile nei fenotipi. Il sequenziamento del DNA e altre tecniche di analisi permettono di vedere come molti caratteri sono espressi da geni differenti composti a loro volta da diversi alleli. Le diverse possibili combinazioni portano alla variabilita. L'equilibrio di Hardy-Weinberg Perché in un pool genico gli alleli dominanti non “eliminano” i recessivi? Perché la ricombinazione genica che si verifica a ogni generazione negli organismi diploidi non modifica la composizione globale del pool genico.

11. Fornisce un modello . Grazie a questo possiamo misurare i cambiamenti delle frequenze alleliche nelle popolazioni naturali Fattori che modificano l'equilibrio Mutazioni: cambiamenti ereditari del genotipo Causate da vari fattori: raggi X, ultravioletti, composti chimici, errori di trascrizione del DNA Quante ? La frequenza è bassa, ma i geni di un individuo sono tanti  ogni essere umano ha circa due nuove mutazioni Forniscono la variabilità Sono indipendenti dal potenziale vantaggio o svantaggio per l’individuo

13. La riproduzione sessuata Assortimento indipendente dei cromosomi durante la meiosi Crossing over e ricombinazione genetica Combinazione di due differenti genomi parentali VS La riproduzione asessuata Cloni con sporadiche mutazioni Aiutata dall’ esincrocio

14. Diploidia ed eterozigosi Permette la “sopravvivenza” di alleli recessivi letali (e quindi la variabilità) In eterozigosi infatti gli alleli letali non si esprimono e l’individuo può arrivare alla riproduzione Inoltre in diversi casi l’eterozigote presenta qualche vantaggio adattativo rispetto all’omozigote dominante Ad es. nell’anemia falciforme gli individui eterozigoti sono più resistenti alla malaria Collegamento col territorio ed educazione alla salute, le valli di Comacchio erano zona malarica. Beta-talassemia e anemia mediterranea

15. La selezione Cosa viene selezionato? L’intero FENOTIPO che comprende: Caratteristiche fisiche comportamentali fisiologiche Ed è determinato Dall’interazione di diversi geni Dall’interazione fra i geni e l’ambiente

16. Come può essere la selezione? Selezione stabilizzante : viene preferito il carattere medio agli estremi. Es. Storni – n° medio uova 5 Selezione divergente : vengono preferiti i caratteri estremi al medio Salmoni argentei del Pacifico : I maschi possono essere sessualmente maturi a 2 anni (Jack) o 3 (Hooknose) Selezione direzionale : viene preferito uno dei due estremi L’esempio già visto della Biston betularia

17. Selezione frequenza dipendente: contribuisce a mantenere equilibrati due fenotipi Il fenotipo più numeroso subisce maggiormente la pressione selettiva Es. interazioni preda-predatore; oppure una delle selezioni che interagiscono nei salmoni visti prima Aiuta il polimorfismo Selezione sessuale Nella riproduzione le femmine sono una delle risorse limitanti  i maschi lottano quindi fra loro (in maniera diretta o indiretta) e successivamente le femmine scelgono È così che si selezionano (molto velocemente) determinati caratteri, alcuni altrimenti poco adatti all’ambiente circostante

19. Errori e misconcezioni Parlando di evoluzione spesso si hanno idee erronee su diversi aspetti. Vediamo i principali L’evoluzione quindi è una teoria sull’origine della vita? No, di come si è evoluta DOPO essere cominciata, non si occupa dell’origine.

20. Quindi l’evoluzione è come una scala, gli organismi diventano sempre meglio NO, non meglio, adatti abbastanza all’ambiente del momento , che può cambiare, e ciò che è adatto oggi può non essere adatto domani. Non importa essere perfetti basta essere abbastanza adatti

21. Ma quindi gli organismi si sono evoluti per CASO? No il caso dà la variabilità, su cui poi la selezione agisce. E la selezione NON è casuale.

22. … gli organismi CERCANO di adattarsi… Attenzione! Evoluzione vuol dire selezione dei geni più adatti, ma non si possono ottenere i geni adatti SFORZANDOSI

23. La selezione naturale dà agli organismi ciò di cui hanno bisogno… No, può solo selezionare fra la variabilità ESISTENTE. Se il gene che “serve” in una popolazione non c’è non può venir “creato” dalla selezione

25. L’evoluzione è una teoria in crisi, nemmeno gli scienziati sono d’accordo e ci credono ormai! Gli scienziati non dibattono del SE l’evoluzione esista, questo è certo, ma del COME avvenga.

26. Mancano le forme fossili intermedie, questo smentisce l’evoluzione Il fatto che non ci siano TUTTI i fossili di transizione, non implica che l’evoluzione non abbia avuto luogo. La fossilizzazione è un processo molto raro, è difficile che un organismo si conservi. In ogni caso molti fossili di transizione sono stati trovati.