Martina Nattelli - SCIENZE: LA TEORIA DI DARWIN

SCIENZE

LA TEORIA DI DARWIN

 Charles Darwin, nato a Shrewsbury nel Febbraio 1809 e morto a Londra il 19 Aprile 1882 fu uno scienziato inglese. Il padre Robert era un medico e il nonno, Erasmo Darwin, un famoso filosofo e naturalista. Nel 1818, terminate le scuole primarie, Charles Darwin fu ammesso alla Shrewsbury School dove mostrò maggiore interesse per le materie scientifiche piuttosto che per i classici antichi. Nel tempo libero si dedicava al collezionismo di insetti e uova di uccelli.

Nel 1825 il padre iscrisse Charles a medicina presso l'Università di Edimburgo ma con scarsi risultati, tanto da non conseguire la laurea.

Nel 1828 lo iscrisse quindi al Christ's College di Cambridge dove si diplomò, appassionandosi fortemente alla storia naturale.

John Stevens Henslow, un chierico-botanico e suo professore di biologia, ne stimolò fortemente l'interessa per la scienza e nel 1831 fu inviato a viaggiare come naturalista non pagato a bordo della HMS Beagle.

Si trattò di un viaggio scientifico intorno al mondo durato cinque anni (1831-1836) durante il quale Darwin lavorò sviluppando straordinarie doti di osservazione e analisi.

Nel 1839 sposò Emma Wedgwood, cugina di primo grado, da cui ebbe 10 figli.

Le osservazioni di Charles Darwin sullo sviluppo dei figli diedero inizio alla ricerca che culminò nel libro "L'espressione delle emozioni nell'uomo e negli animali" pubblicato nel 1872 e nel suo articolo "Uno schizzo biografico di un bambino" pubblicato in mente nel 1877.

Muore a Down nel 1882.

Nel 1842 si ritira nel Kent per elaborare tutte le informazioni raccolte nei suoi taccuini di viaggio, sulle differenze nelle varie specie; tra quelle riscontrate, a esempio, tra i famosi fringuelli delle isole Galàpagos gli permettono di formulare la teoria dell'evoluzione delle specie viventi, resa pubblica nel 1859, con il suo libro più famoso: Sull'origine delle specie.

Darwin pubblica in seguito altre opere per precisare meglio le sue concezioni evoluzionistiche e la teoria della selezione naturale.

Il problema principale di Darwin è quello dell'enorme varietà di caratteristiche diverse che si presentano all'interno di ciascuna specie, come ha ben constatato alle isole Galàpagos: nelle diverse isole vivono specie notevolmente differenti di fringuelli che originariamente dovevano essere derivati da una specie comune.

  

TEORIA DELL'EVOLUZIONE: Dalla considerazione di alcuni casi, Darwin che certi fenomeni si possono spiegare soltanto e si considera la specie animale come il risultato di una serie continua di trasformazione e di adattamenti. Già in precedenza si erano sostenute teorie sull'evoluzione delle specie animali e vegetali, ma l'originalità di Darwin consiste nell'introduzione di alcuni concetti innovativi. In primo luogo lui da una grande importanza al concetto di “lotta per l'esistenza”, affermando che essa porta alla selezione di quegli individui che presentano caratteristiche più adatte all'ambiente in cui vivono.

Egli applica quindi al mondo naturale i concetti che aveva già studiato nell'ambito della selezione artificiale delle razze di animali domestici.

I cambiamenti evolutivi delle varie specie sono dovuti al meccanismo della selezione naturale, che si applica sui diversi caratteri che gli individui presentano.

LA TEORIA DELL'EVOLUZIONE PER SELEZIONE NATURALE di Darwin può spiegare una serie impressionante di osservazioni:

-la varietà dei fossili e la loro presenza in strati geologi diversi:

-la nascita di nuove specie a partire da specie già esistenti;

-l'estinzione di specie che vivevano sulla Terra nel passato;

-la presenza di caratteri omologhi;

-la straordinaria biodiversità che osserviamo intorno a noi 

LA SELEZIONE NATURALE

LA VARIABILITÀ' INTRASPECIFICA

L'insieme delle differenze che si osservano tra gli individui di una stessa specie è chiamata variabilità intraspecifica.

Oggi sappiamo che si tratta di  una variabilità genetica.

Per gli organismi con riproduzione sessuata, le differenze tra i geni degli individui sono dovute a due fenomeni, entrambi casuali:

-il rimescolamento degli alleli dei genitori durante la meiosi che produce i gameti;

-le mutazioni genetiche che possono trasmettersi ai discendenti.

A causa del rimescolamento genetico, ogni figlio ha soltanto il 50% del proprio DNA in comune con ciascun genitore, soltanto il 25% in comune con ciascun nonno, e cosi via.

I LIMITI DELLA POPOLAZIONE

In natura gli organismi tendono a generare il maggior numero possibile di figli.

Tutti gli organismi sono impegnati in una continua lotta per la sopravvivenza.

L'ADATTAMENTO ALL'AMBIENTE

Per evitare i predatori e per trovare il cibo di cui hanno bisogno, gli organismi devono posseder caratteristiche fisiche e di comportamento adeguate.

Per usare le parole di Darwin, la lotta per l'esistenza si conclude con la sopravvivenza degli  organismi che sono meglio adattati all'ambiente.

Qui si vede l'importanza della variabilità genetica.

Quando i geni di un individuo lo rendono più adattato all'ambiente, esso avrà migliori possibilità di sopravvivere e dunque di generare figli.

In questo modo la natura seleziona gli organismi, facendo si che nel tempo le popolazioni cambino.

Questa selezione naturale è il meccanismo che guida l'evoluzione delle specie.

L'EVOLUZIONE SOTTO I NOSTRI OCCHI

Se un organismo è ben adattato al suo ambiente, l'ereditarietà dei geni dovrebbe assicurare la sopravvivenza anche ai suoi figli.

Quando l'habitat cambia caratteristiche, la selezione naturale fa emergere una nuova popolazione meglio adattata al nuovo ambiente.

IL CASO DELLE FARFALLE DELLE BETULLE

Questa fotografia mostra due farfalle della specie Biston betularia posate sulla corteccia di un albero in una regione industriale dell'Inghilterra.

Una farfalla è ben visibile perché è chiara. Invece l'altra farfalla scura è più difficile da individuare.

Questo esempio di mimetismo aiuta a capire come funziona la selezione naturale. 

Le farfalle scure hanno iniziato a diffondersi soltanto in epoca recente, quando i fumi prodotti dalle industrie hanno annerito i tronchi degli alberi.

L'habitat delle farfalle è cambiato, e oggi il fatto di essere scure le aiuta a sfuggire agli uccelli predatori.

Cosi in poco meno di un secolo le farfalle scure si sono ritrovate a essere meglio adattate all'ambiente.

L'ADATTAMENTO E' CASUALE, L'EVOLUZIONE INVECE NO!

I caratteri favorevoli appaiono per caso, ma grazie alla selezione naturale, l'evoluzione non è affatto casuale: va sempre nella direzione del migliore adattamento all'ambiente.

 LA NASCITA DI NUOVE SPECIE 

Sul nostro pianeta avvengono continuamente cambiamenti ambientali.

Gli organismi sopravvivono grazie alla comparsa di nuovi adattamenti; questi adattamenti si accumulano di generazione in generazione e finiscono per cambiare la fisionomia degli organismi.

Al passare del tempo le specie si modificano, dando origine a nuove specie caratterizzate da adattamenti diversi. Si ha cioè una evoluzione delle specie per selezione naturale.

LE SPECIE POSSONO ESTINGUERSI

Quando l'habitat cambia, in una specie numerosa è probabile che nascano individui adattati al nuovo ambiente.

Se invece la popolazione è piccola, allora la variabilità genetica può non essere sufficiente a produrre nuovi adattamenti.

In tal caso l'intera popolazione risulta improvvisamente inadatta a sopravvivere nel nuovo habitat.

Le specie che hanno popolazioni piccole o molto specializzate sono a rischio di estinzione.

LA TEORIA DI DARWIN IN SINTESI

Per riassumere, le idee fondamentali della teoria darwiniana dell'evoluzione degli esseri viventi per selezione naturale sono:

1.Variabilità intraspecifica: in ogni specie ciascun individuo ha caratteristiche un po' diverse da quelle degli altri individui;

2.Lotta per l'esistenza: le risorse di cui gli organismi hanno bisogno per vivere sono limitate, perciò gli esseri viventi entrano in competizione tra loro;

3.Adattamento all'ambiente: alcuni individui hanno caratteristiche che li rendono meglio adattati all'ambiente in cui vivono;

4.Selezione naturale:gli individui che sono meglio adattati all'ambiente hanno più successo nella sopravvivenza e nella riproduzione, e passano ai figli le proprie caratteristiche;

5.Nascita di nuove specie: l'accumulo di mutazioni vantaggiose in una specie fa comparire caratteri nuovi; le generazioni successive differiscono sempre più dalla popolazione di partenza;

6.Estinzione di specie: quando le condizioni ambientali cambiano in modo significativo, una specie può scomparire, se non è abbastanza numerosa.

GIRAFFE

A scienze ho deciso di portare le giraffe perché un altro naturalista, Lamarck, prima di Darwin aveva ipotizzato che le giraffe avessero il collo lungo perché ogni giraffa si sforzava di allungarlo, e perché poi i suoi piccoli ereditavano poi questa caratteristica.

Ecco invece come si è evoluto il lungo collo delle giraffe secondo la teoria di Darwin:

  Per via della normale variabilità genetica,

tra le giraffe nel lontano passato esistevano individui

con il collo un po' più lungo e individui con il collo 

un po' più corto.

Le giraffe dal collo più lungo ottenevano

 più cibo raggiungendo i rami più alti degli alberi; perciò erano avvantaggiate rispetto alle  giraffe dal collo

 più corto e hanno generato più figli,

 hai quali hanno trasmesso il carattere "collo lungo".

Cosi dopo moltissime generazioni,

a causa della selezione naturale, le giraffe dal collo lungo

hanno rimpiazzato quelle dal collo corto.

Ecco perché oggi tutte le giraffe hanno il collo lungo.