Appunti Charles Darwin e la teoria dell'evoluzione

Appunti Charles Darwin e la teoria dell’evoluzione

Appunti Charles Darwin e la teoria dell’evoluzione


Darwin e la teoria evolutiva

Prima della teoria di Charles Darwin ci furono molte persone che cercarono di capire come gli esseri viventi erano nati e la loro storia.

Il primo fu Aristotele che pensava che ci fosse una scala della natura dove l’uomo era la cima della scala e gli organismi più semplici erano il gradino più basso. Secondo Aristotele gli organismi viventi erano sempre esistiti mentre per gli scienziati del 1800 (con gli insegnamenti della Bibbia) erano stati creati per un atto divino(creazionismo). Si pensava anche che gli organismi rimanessero immutati nel corso del tempo e che le specie non si evolvessero, ogni specie era stata creata perfettamente adattata all’ambiente(fissismo). Linneo pubblicò due libri dove descriveva tutte le specie di piante, ma era un incallito creazionista. Il primo evoluzionista fu Anassimandro. Buffon fu tra i primi a suggerire che le specie si potessero evolvere. Egli ipotizzò che oltre alle creature create da Dio vi fossero specie create “dalla Natura e dal Tempo”. Egli credeva che c’era un antenato comune e i suoi discendenti erano degenerati in numerose specie. Il nonno di Charles Darwin, Erasmus, espresse idee evoluzionistiche che non furono mai espresse in pubblico, ma influenzarono Charles.

Le basi della teoria evolutiva furono date dai geologi con Hutton che credeva che la terra era stata modellata da processi lenti e casuali (acqua, vento, clima). Questa è detta teoria dell’attualismo era importante per 3 ragioni:

  • Perché implicava che la Terra avesse una lunga storia e non i 6000 anni di cui predicava la Bibbia.
  • Poiché  diceva che il cambiamento è normale nel corso degli eventi.
  • Poiché era discorde con le teorie della Bibbia.

Verso la fine del 1700 si iniziò a studiare i fossili e non solo a collezionarli. L’inglese Smith fu uno dei primi a capire che la terra è formata di vari strati rocciosi (Stratigrafia: scienza biologica che studia la sovrapposizione degli strati delle rocce nel tempo) grazie ai fossili poiché ad ogni strato corrispondevano dei “fossili guida”( resti di organismi che avevano ampia distribuzione geografica) che permettevano di capire l’età dei vari strati.

Georges Cuvier fu la figura dominante dell’inizio dell’Ottocento, egli fondò la paleontologia dei vertebrati, ovvero lo studio delle testimonianze fossili dei vertebrati. Lui comparò l’anatomia dei vertebrati e mise in correlazioni le parti (sopratutto le ossa), secondo lui ogni organismo è assemblato in modo perfetto è tutto è assemblato in correlazione al resto sia morfologicamente che dimensionalmente. Egli fu un fissista e spiegava l’estinzione delle specie per vie di catastrofi come il diluvio universale(catastrofismo).

Lamarck fu il primo grande evoluzionista, purtroppo la sua carriera di biologo fu ostacolata da Cuvier, che essendo fissista (il contrario dell’evoluzionista) non condivideva le teorie di Lamarck. Egli pensava che tutti gli organismi erano imparentati ogni specie derivasse da una meno complessa. Secondo Lamarck le creature erano spinte da un impulso naturale verso una maggiore complessità, per questo motivo si evolvevano e diventavano più complesse. Egli elaborò una prima teoria sull’evoluzionismo, teoria dell’ereditarietà dei caratteri acquisiti:

  • Gli organi si sviluppano a seconda dell’uso di essi. Un muscolo molto usato si sviluppa di più di un altro meno usato. Uso e Disuso degli organi, questa prima parte è esatta.
  • Questi cambiamenti vengono trasmessi alle generazioni successive. Seconda parte sbagliata perché il codice genetico da trasmettere alle generazioni successive rimane uguale dalla nascita alla morte.

Charles Darwin era un borghesetto inglese “wig”. Il padre voleva che diventasse un medico, ma gli studi da medico non lo attiravano. Era un eclettico, una mente brillante. Fu influenzato da Charles Lyell che si opponeva alla teorie delle catastrofi e affermava che i cambiamenti della Terra erano avvenuti in tempi lunghi (attualista). Darwin fu invitato a partire con il brigantino Beagle come naturalista, accettò senza esitare e partì per questo viaggio intorno al mondo. Darwin trovo grande materiale di studio nelle Galapagos, una serie di isole vulcaniche vicine tra loro. Darwin scopri che in queste isole, dove rimase un mese dato che era l’ultima sosta prima della traversata del Pacifico, vi erano tante specie di testuggini e di fringuelli. Ogni isola aveva una propria specie di testuggine e di fringuello.

Questa diversità tra le specie poteva derivare da: tutte le specie venivano da fuori le Galapagos o un solo fringuello era venuto da fuori e si era specializzato e differenziato. Questa seconda ipotesi era la più accreditata. Questi fringuelli si erano specializzati nella nutrizione, ovvero avevano tutti un becco diverso a seconda di quale era il loro cibo.

Tornato in Inghilterra Darwin lesse un libro di Malthus che si allarmava in quanto la popolazione mondiale aumentava mentre le risorse diminuivano. Per Darwin coloro che possedevano determinate caratteristiche vantaggiose, ricavate da una mutazione, avevano una maggiore probabilità di riproduzione e di trasmissione dei geni, selezione naturale. Perciò gli esseri con il vantaggio trasmettevano questo vantaggio ai figli e gli esseri con quel vantaggio aumentavano, mentre gli esseri che non lo avevano diminuivano. Alla fine rimangono solo esseri con quella caratteristica. Secondo Darwin queste variazioni avvenivano per caso, invece oggi sappiamo che avvengono per via di mutazioni. Nel caso delle giraffe quelle col collo lungo hanno più probabilità di trasmettere questa caratteristica ai figli mentre le altre hanno meno possibilità. Col tempo la popolazione delle giraffe sarà tutta a collo lungo. Questi processi avvengono lentamente. Nella maggior parte delle specie il numero di individui che nasce e maggiore di quello degli individui che si riproducono. Dopo un periodo di tempo lungo la selezione naturale porta ad un cambiamento tale da differenziare i gruppi di organismi e porta alla formazione di nuove specie. Questa teoria di Darwin rivoluzionò il mondo scientifico.

Spesso l’evoluzione è un processo lento ma alcune volte ci sono stati dei cambiamenti in modo rapido detti microevoluzione. Un caso è quello della selezione artificiale che viene fatta dall’uomo incrociando varie specie dello stesso organismo e creando specie sempre più varie e strane. Un altro caso è quello della falena delle betulle (Biston Betularia): di questa ne esistono due varianti, una scura e una chiara. Prima dell’industrializzazione le falene scure erano una piccolissima percentuale, poiché  non riuscivano a mimetizzarsi sui licheni delle betulle,che erano chiari e venivano catturate dai predatori, dopo l’industrializzazione i licheni scomparvero dai tronchi per via dei gas e i tronchi incominciarono a diventare più scuri. Questo favorì le falene scure che da quel momento furono facilitate nella mimetizzazione, mentre quelle chiare subirono una drastica riduzione a causa della difficoltà nella mimetizzazione. Un altro caso è quello degli insetti resistenti agli insetticidi, questi differivano dagli altri insetti per un solo gene che gli permetteva di non respirare per 30 minuti e diventare immuni ai DDT, mentre i normali riuscivano a fare la stessa cosa solo per 60 secondi. Un altro esempio può essere quello dei batteri che mutano e diventano resistenti agli antibiotici, in questo caso il processo è molto rapido e questa resistenza è portata dai plasmidi, piccole molecole di DNA.

Secondo Darwin i fossili fornivano una prova poco significativa di come si era svolta l’evoluzione, mentre per gli studiosi moderni essi forniscono una prova schiacciante, poiché si possono vedere come le specie si sono evolute nel tempo. Le strutture omologhe (diversa funzione) di molti animali, per esempio gli arti anteriori di molti mammiferi, che hanno le ossa ordinate secondo uno stesso modello. Anche dal punto di vista di organizzazione molecolare possiamo trovare molte omologie, questo ci fa capire che abbiamo degli antenati in comune e che ci siamo evoluti da questo essere in maniera diversa. Le strutture analoghe sono quelle che hanno diversa derivazione embrionale ma che hanno la stessa funzione, esempio le ali degli insetti e quelle degli uccelli. Grazie ai successivi studi della genetica possiamo rispondere ad alcuni quesiti a cui Darwin non aveva potuto dare risposta. La combinazione della teoria di Darwin con i principi della genetica mendeliana viene chiamata teoria sintetica.

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