Concetti Fondamentali di Cosmologia, Evoluzione e Biologia: Definizioni e Teorie Scientifiche

Astronomia e Corpi Celesti

Il Sole è la stella del nostro sistema planetario. Ha una dimensione media tra le stelle, ma la sua massa è tale da contenere circa un milione di Terre. È una sfera di gas incandescente.

Definizioni di Corpi Celesti

Pianeti

Sono corpi celesti che orbitano attorno al Sole, le cui masse sono abbastanza grandi da avere una forma quasi sferica e che hanno ripulito la loro orbita.

Pianeti Nani

Sono corpi celesti che orbitano attorno al Sole e hanno una massa abbastanza grande da adottare una forma quasi sferica, ma che non hanno ripulito la loro orbita (es. Cerere, Plutone, Eris).

Satelliti

Corpi celesti che ruotano attorno ai pianeti.

Asteroidi

Corpi rocciosi più piccoli, di solito di forma irregolare.

Comete

Sono piccoli corpi celesti in orbita oltre Nettuno nella fascia di Kuiper. Sono composti da ghiaccio e particelle di polvere.

Nebulose

Masse di gas e polvere interstellare. Sono considerate culle di stelle in quanto sono formate dai materiali da cui provengono le stelle.

Materia Oscura

I materiali visibili (stelle, nebulose e polvere interstellare) costituiscono meno del 10% della massa totale della galassia. Il resto è chiamato materia oscura ed energia oscura.

Origine del Sistema Solare: La Teoria dei Planetesimi

La Teoria dei Planetesimi è l'origine più accreditata per la formazione del Sistema Solare. Il processo si articola in diverse fasi:

1. Nebulosa Iniziale

   Circa 4,6 miliardi di anni fa, una nebulosa rotante di polveri e gas, le cui dimensioni superavano quelle del sistema solare attuale, iniziò a concentrarsi.

2. Collasso Gravitazionale

   La concentrazione, o collasso gravitazionale, formò una massa centrale e un disco rotante attorno ad essa.

3. Formazione del Protosole

   La collisione della grande quantità di massa centrale rilasciò calore. Iniziò la fusione nucleare dell'idrogeno, segnando la nascita di una stella, il Protosole, all'interno della nebulosa.

4. Formazione dei Planetesimi

   Le particelle di polvere e gas in rotazione nel disco attorno al Protosole seguirono un processo di raggruppamento. Questa forma granulare, di pochi millimetri, attraverso collisioni e fusioni, diede origine a corpi più grandi: i planetesimi, con dimensioni tra diverse centinaia di metri e chilometri.

5. Formazione dei Protopianeti

   Le collisioni e l'unione dei planetesimi diedero origine, per accrescimento, ai pianeti primitivi o protopianeti.

6. Pulizia dell'Orbita

   Nel quadro del processo di accrescimento, ogni protopianeta stava ripulendo la sua zona orbitale dai planetesimi residui.

Origine della Vita sulla Terra

Sintesi Prebiotica

1. Formazione di Semplici Molecole Organiche

   I componenti dell'atmosfera primitiva, esposti a forti radiazioni solari e a scariche elettriche durante i temporali, reagirono formando molecole organiche semplici come gli amminoacidi.

2. Formazione di Molecole Organiche Complesse

   Le semplici molecole organiche si unirono per formare altre molecole più complesse, che si sarebbero accumulate negli oceani primordiali, dando origine al brodo primordiale.

3. Formazione dei Coacervati

   Alcuni dei composti di questo brodo primordiale si sarebbero uniti, creando sfere cave o coacervati. All'interno di questi coacervati sarebbero rimaste intrappolate molecole, inclusi gli acidi nucleici, che potevano fare copie di sé stessi.

Panspermia

Questa teoria sposta l'origine della vita altrove nell'universo. Sostiene che la vita sia giunta sulla Terra milioni di anni fa, quando le condizioni ambientali erano diverse rispetto ad oggi. I primi organismi viventi che avrebbero colonizzato la Terra sarebbero stati batteri anaerobici, arrivati sotto forma di spore (forma resistente) all'interno di meteoriti.

Evoluzione e Biologia

Visioni Storiche e Pre-Darwiniane

Fissità e Visione Antropocentrica del Mondo

Copernico rimosse la Terra dal centro dell'universo, ma si riteneva comunque che questo pianeta e tutto ciò che lo circondava fosse stato creato per la specie umana.

L'Idea di una Terra di Appena 6000 Anni Fa

Calcolo basato su un'interpretazione letterale della Genesi, che forniva un tempo insufficiente per l'avvenimento di importanti cambiamenti evolutivi.

False Prove di Buon Senso

Osservazioni che sembrano ovvie e sono presentate come prove inconfutabili, ma che si rivelano errate. A causa della scala temporale umana, le specie sembrano immutabili.

Lamarckismo

Lamarck sosteneva che gli organismi cambiano necessariamente nel tempo. I cambiamenti delle condizioni ambientali avvenuti nel corso del tempo fanno sì che le specie modifichino le loro abitudini e che i loro bisogni varino:

• Le abitudini degli organismi determinano i cambiamenti che si verificano in essi.
• Questi cambiamenti così acquisiti saranno trasmessi alla prole.
• L'accumulo di questi cambiamenti porterebbe a una specie diversa.

Genetica di Base

Genotipo

Le informazioni contenute nel DNA relative a ognuna delle caratteristiche.

Fenotipo

Le caratteristiche osservabili di un individuo (il colore dei capelli, l'altezza e l'intelligenza).

Darwinismo e Selezione Naturale

La teoria di Darwin si basa su quattro principi fondamentali:

1. Nascono più individui di qualsiasi specie di quanti possano sopravvivere.
2. Tra gli individui di qualsiasi specie esistono variazioni o differenze ereditarie.
3. Si verifica la selezione naturale (gli individui più adatti sopravvivono e si riproducono).
4. La popolazione cambia gradualmente nel tempo.

La Teoria Sintetica dell'Evoluzione

L'Unità Evolutiva è la Popolazione

L'unità evolutiva non è l'individuo, ma la popolazione. La popolazione indica tutti gli individui di una specie che vivono nella stessa area. La selezione naturale agisce sul pool genetico della popolazione, ovvero l'insieme di tutti i geni e le loro varianti che esistono in una popolazione.

La Fonte di Variabilità è la Mutazione

La mutazione è un cambiamento improvviso che avviene nel DNA. Questi cambiamenti fanno sì che gli organismi portatori mostrino alcune caratteristiche differenti.

Come Nasce una Nuova Specie (Speciazione)

1. Separazione Geografica

   Due popolazioni della stessa specie sono separate da una barriera geografica, come il mare o un'alta catena montuosa.

2. Evoluzione Indipendente

   In ognuna di queste popolazioni si verificano mutazioni indipendenti.

3. Accumulo delle Differenze

   L'accumulo delle differenze tra le due popolazioni e la selezione naturale porterà alla formazione di due specie diverse.

Classificazione Umana

Hominoidea

Sono primati antropoidi mammiferi, che si differenziano dagli altri sottordini per la mancanza di coda, per l'ulteriore sviluppo del cervello e dell'intelligenza e per l'adozione, almeno temporaneamente, di una posizione eretta.

Ominidi

Condividono con noi un antenato comune non condiviso dagli scimpanzé. È generalmente considerata una famiglia, una categoria di classificazione superiore al genere (che è superiore alla specie). Alcuni sono considerati un sottogenere, una categoria che comprende i membri di un genere che non condividono alcune caratteristiche in comune con gli altri membri.

La Dieta Mediterranea

La base alimentare è costituita dai carboidrati forniti da: frutta e verdura, cereali come il riso e i suoi derivati come pane o pasta. Alcuni di questi cereali vengono consumati come legumi (es. lenticchie o fagioli). Le proteine provengono più dal pesce che dalla carne. Il grasso principale utilizzato è l'olio d'oliva, sia per cucinare che per condire gli alimenti.

La Dieta Mediterranea è considerata molto salutare perché fornisce una quantità adeguata di carboidrati ricchi di fibre, vitamine e grassi sani (olio d'oliva e pesce).