Da Mendel al neodarwinismo

Evoluzione

Gli organismi cambiano nel tempo (evoluzione)

Il principale processo che governa il fenomeno evolutivo

è la selezione naturale (C. Darwin)

La teoria di Darwin è oggi completamente supportata

dalla moderna genetica

Evoluzione

Tre modalità di evoluzione:

Selezione naturale

Selezione sessuale

Deriva genetica

Cosa mancava a Darwin?

Nonostante Darwin avesse dedotto che i caratteri sono ereditabili, non ne conosceva i meccanismi di trasmissione da una generazione alla successiva

Gli studi di Mendel

Attraverso la

sperimentazione mediante

incroci di piante di pisello,

Mendel definì alcuni

meccanismi fondamentali

della trasmissione dei

caratteri

Cos’è una teoria?

Nel linguaggio scientifico = miglior modello per

spiegare la realtà

Teoria dell’evoluzione per selezione naturale =

unica spiegazione efficace in grado di giustificare il cambiamento degli organismi nel tempo, MAI SMENTITA da oltre 150 anni!

Organismi antichi molto diversi

• Nato nel 1809

• Studio (Edinburgh e Cambridge)

1825-1831

• Viaggio del Beagle 1831-36

• Si ritira a Down 1842

• Pubblica l’origine delle specie 1859

• Muore 1882

Charles Darwin

Charles Darwin

Il viaggio del Beagle:

Il viaggio del Beagle

L’intuizione di Darwin

Varietà

selvatiche e

domestiche

di vegetali

Canidi selvatici

Cani domestici

Darwin e la selezione (naturale?)

Evoluzione per selezione naturale

Costante cambiamento:

Negli organismi si assiste a un continuo cambiamento,

che su tempi geologici è testimoniato dal record fossile

Origine comune

Cambiamenti riportabili

secondo una struttura ad

albero che rappresenta

la filogenesi

Criterio base tassonomia

Indagini molecolari

Evoluzione per selezione naturale

Moltiplicazione delle specie (macroevoluzione)

Nuove specie si formano per separazione e

trasformazione delle precedenti

Gradualismo: gli organismi evolvono secondo lenti

e progressivi cambiamenti (visione oggi non

unanimemente condivisa)

Salti evoluzionistici ed equilibri punteggiati

Evoluzione per selezione naturale

1. Variazione casuale

2. Successo riproduttivo

differenziale

3. Vantaggio di un carattere

e sua propagazione

Evoluzione per selezione naturale

Adattamento

Morfologia criptica

Adattamento

Adattamento

La “corsa agli armamenti”

La “corsa agli armamenti”I pipistrelli si orientano nel buio

e localizzano le prede mediante

un sofisticato ‘biosonar’

ultrasonoro (ecolocalizzazione)

Coevoluzione preda-

predatore: falene timpanate e

Plecotus

Le prove dell’evoluzione: Il record fossile

Il record fossile

ESPLOSIONI EVOLUTIVE

Equilibri punteggiati

Fossili di transizione

Omologia

Radiazione

adattativa

Analogia e convergenza adattativa

Mammiferi

marsupiali vs

placentati

“pollice” =

modificazione del

sesamoide radiale

Il “pollice” del panda

Organi vestigiali

Ontogenesi e Filogenesi

gatto mucca cavallo uomo

Neodarwinismo

Fonti di variabilità genetica

Mutazioni

Meiosi (crossing over)

Riproduzione sessuale

Selezione naturale: più veloce di quanto credessimo!

Studi sui fringuelli di Darwin hanno mostrato la relazione

tra precipitazioni, dimensioni dei semi disponibili e

dimensioni del becco trasmesse alla progenie in tempi

relativamente brevi!

Il caso dei

pesticidi

… e dei pipistrelli italiani

Perché?

1882: Luce elettrica a Torino e Milano

Perché la luce?

Selezione sessuale

Ipotesi dei “geni buoni”

I caratteri preferiti dalle femmine sono associati alla

buona qualità genetica del maschio

Mus domesticus e il caso

dell’allele letale t

Runaway selection e teoria dell’handicap

Il caso di Trachops cirrhosus

Più modalità di selezione assieme

Guppy (Poecilia reticulata)

Forma selvatica

Selezione artificiale

Più modalità di selezione assieme

Guppy (Poecilia reticulata)

Forma selvatica

Introduzione à selezione naturale (predatori + sel

sessuale) e regressione a forme “selvatiche”

Altri processi evolutivi: drift genetico

Bottleneck

Effetto fondatore

Non solo Darwin

Alfred Russel Wallace

Non solo Darwin