Evoluzione e Biodiversità: Comprendere i Meccanismi della Vita

ARTICOLO 6: Agenzie Evolutive

Le cause dei cambiamenti nelle frequenze geniche di una popolazione possono essere:

• Mutazioni: sono le variazioni di informazioni genetiche che rappresentano la partizione di alleli e determinano i caratteri, contribuendo così alla variabilità della popolazione. Occorrono a caso, senza senso. È l'ambiente di vita nel corpo che decide se la mutazione è neutrale, dannosa o benefica.
• Deriva genetica: la variazione casuale della frequenza degli alleli da una generazione all'altra in una popolazione, che si verifica principalmente in popolazioni piccole.
• Flusso genico: il trasferimento di geni da una popolazione all'altra a causa della migrazione di alcuni individui. Uno degli effetti del flusso genico è lo sviluppo di alleli nella popolazione.
• Selezione naturale: è il motore dell'evoluzione e implica una riproduzione differenziale nelle popolazioni: gli individui con certi alleli lasciano più discendenti rispetto ad altri, agendo sul fenotipo.

Tipi di Selezione Naturale

• Selezione Stabilizzatrice: favorisce gli individui con fenotipi intermedi.
• Selezione Direzionale: favorisce gli individui con fenotipi lontani dai valori medi.
• Selezione Disruptiva: favorisce gli individui con fenotipi lontani dai valori medi su entrambi i lati.

Adattamento

L'adattamento è qualsiasi carattere (anatomico, fisiologico o comportamentale) che permette di svilupparsi a medio termine con i benefici.

Speciazione

Una specie è un gruppo di organismi che hanno somiglianze morfologiche, sono in grado di riprodursi dando prole fertile e sono riproduttivamente isolate da altre specie. La speciazione è il processo di formazione di una specie da un'iniziale barriera geografica.

Le barriere possono essere:

• Genetiche: causate da isolamento, interrompendo lo scambio di geni tra due popolazioni distinte della stessa specie.
• Spaziali: una separazione spaziale tra le due popolazioni per lunghi periodi impedisce l'incrocio degli individui.

Le mutazioni, la selezione naturale e le differenze genetiche sono cause di un meccanismo di adattamento. Questo è chiamato speciazione geografica allopatrica.

Inoltre, l'isolamento riproduttivo può verificarsi quando le popolazioni occupano lo stesso spazio ma non si riproducono. Ciò può essere causato da meccanismi di isolamento riproduttivo, quali:

1. Le differenze di comportamento nel corteggiamento.
2. Variazioni strutturali floreali.
3. Tempi di maturazione sessuale diversi.

4. La Biodiversità

La biodiversità è la varietà delle specie. La biologia ha identificato finora 1,75 milioni di specie. La fonte di diversità è l'evoluzione, che si basa su tre componenti:

1. Mutazioni.
2. Selezione naturale.
3. Isolamento riproduttivo.

Così, l'albero della vita è uno schema che rappresenta l'evoluzione delle specie sui rami.

Classificazione degli Organismi

Gli organismi sono classificati in base alle loro somiglianze e alla loro storia evolutiva. Esistono 8 categorie tassonomiche principali: regno, phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie. Il dominio è la categoria di base della classificazione, l'unità di evoluzione.

5. L'Estinzione

L'estinzione è la scomparsa di una specie o di un gruppo di specie. Tipi di estinzione:

1. Estinzione Continua: sfondo basso livello di estinzione.
2. Estinzione di Massa: come quella del Permiano, 250 milioni di anni fa, o 65 milioni di anni fa durante il Cretaceo.

6. L'Origine della Vita

La teoria fisico-chimica dell'origine della vita, proposta da Haldane, suggerisce che la vita potrebbe essere emersa da molecole organiche provenienti da molecole inorganiche sulla Terra primitiva. Le caratteristiche principali sono:

1. Atmosfera riduttiva e anaerobica: molto poco O₂ libero e ricca di vapore acqueo, CO₂, CH₄, NH₃, N₂, ecc., così ricca in 4 bioelementi primari (C, H, O, N).
2. Abbondante energia dalla radiazione solare, in assenza di ozono, e potere calorifico della Terra, tempeste elettriche, ecc.
3. I gas atmosferici hanno reagito e le molecole organiche si sono formate, portate dalla pioggia, accumulandosi nei laghi e nei mari primitivi.
4. È nata una soluzione ricca di molecole organiche, chiamata zuppa primordiale o brodo.
5. Le molecole organiche semplici hanno reagito per formare molecole complesse come le proteine e gli acidi nucleici.
6. In alcuni casi, queste molecole sono state circondate da una membrana, formando isolati dal resto, chiamati protobionti, che sarebbero i progenitori delle cellule.
7. Esperimenti hanno dimostrato la sintesi organica da composti inorganici dell'atmosfera primitiva terrestre.