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Origine della Vita ed Evoluzione

• La Terra si è formata circa 4,6 miliardi di anni fa.
• La comparsa della vita sulla Terra è avvenuta tra 4 e 3,5 miliardi di anni fa, con la comparsa dei primi organismi simili ai batteri fotosintetici (cianobatteri).
• Dall'origine della vita, diverse mutazioni genetiche, i cambiamenti climatici e l'ambiente terrestre hanno contribuito all'evoluzione degli organismi che popolano la Terra oggi.
• Il processo evolutivo è stato guidato dalla selezione naturale: gli organismi meglio adattati all'ambiente sopravvivono e si riproducono più frequentemente, trasmettendo i loro tratti vantaggiosi alla prole.
• La diversità degli organismi viven è il risultato di miliardi di anni di evoluzione.

Vivere e Diversità Biologica

• La biodiversità è la misura della variabilità totale delle forme di vita sul pianeta.
• Si stima che oltre il 99% delle specie viventi sulla Terra sia estinta.
• Attualmente si stima la presenza di circa 8,7 milioni di specie sul pianeta.

L'albero Filogenetico

• L'albero filogenetico rappresenta le relazioni evolutive tra gruppi di organismi, mostrandone l'antenato comune.
• L'albero (secondo Cavalier-Smith, 2014) mostra due domini: Bacteria ed Archaea, e sette regni: Bacteria, Archaea, Plantae, Protista, Chromista, Animalia, Fungi.
• L'albero mostra come gli organismi si sono evoluti da un antenato comune.

Numerosità e Stima delle Specie Viventi

• Vengono presentati dati sulla numerosità delle specie descritte e stimate per vari taxa, a livello mondiale e australiano.
• Vengono descritti anche i livelli di minaccia e la percentuale di specie ancora da studiare per ogni gruppo tassonomico.

Origine della Vita (Video - Stated Clearly)

• I video di Stated Clearly trattano diversi aspetti dell'origine della vita, inclusi l'evoluzione chimica, l'esperimento di Miller-Urey, l'ipotesi del mondo dell'RNA, e altri eventi correlati.

Come siamo arrivati a tutta questa diversità?

• L'evoluzione organica e la nascita della biologia evoluzionistica.
• Importanti figure storiche, come Ernst Haeckel, hanno contribuito allo sviluppo di questa branca della biologia.
• L'origine della diversità degli organismi viven è stata descritta da diversi punti di vista e studi scientifici.

Dal Fissismo all'Idea di Cambiamento

• Carlo Linneo è il fondatore della moderna sistematica che ha introdotto il metodo di classificazione basato sulla morfologia.
• Georges-Louis Leclerc, ha descritto l'influenza dell'ambiente sulla modificazione e sull'evoluzione degli animali.
• Denis Diderot ed Erasmus Darwin hanno introdotto il concetto di gradualismo.
• Jean-Baptiste Lamarck ha proposto il transformismo come meccanismo di ereditarietà dei caratteri acquisiti.

Teorie dell'Evoluzione: Variazione e Selezione Naturale

• Gradualismo darwiniano: la diversità dei viventi come risultato di cambiamenti graduali nel tempo.
• Lamarckismo: i cambiamenti morfologici sono influenzati dalle condizioni ambientali o dalle abitudini. Le modifiche sono acquisite e poi trasmesse alla prole.
• Darwinismo (selezione naturale): la selezione naturale opera producendo cambiamenti evolutivi quando alcuni individui possiedono caratteri ereditari che li rendono più adatti alle loro condizioni locali.
• Natura ha un ruolo nella selezione degli organismi più adatti.

Meccanismi dell'Evoluzione: Variazione e Selezione Naturale

• L'evoluzione è causata dalla variazione genetica. Le mutazioni e la ricombinazione sono fattori principali che determinano la variazione genetica negli individui di una popolazione.
• La selezione naturale favorisce gli individui meglio adattati all'ambiente, che sopravvivono più a lungo e si riproducono con maggiore successo.
• Gli organismi viven discendono da un antenato comune e sono il risultato di miliardi di anni di evoluzione.

Meccanismi dell'Evoluzione: Selezione Naturale

• Diverse condizioni selezionano individui con caratteri diversi.
• Gli individui diversi si riproducono più di altri, trasmettendo le loro caratteristiche alla prole.
• Esistono diversi tipi di selezione naturale: stabilizzante, direzionale e divergente.

Meccanismi dell'Evoluzione: Accoppiamento Non Casuale

• L'accoppiamento non casuale avviene quando i partner si scelgono in base a caratteristiche specifiche.

Meccanismi dell'Evoluzione: Deriva Genetica

• Cambia la frequenza delle alleli in una popolazione in modo casuale.
• Le cause possono essere catastrofi naturali, malattie o azioni umane.

Meccanismi dell'Evoluzione: Migrazione (Flusso Genico)

• Spostamento di individui tra popolazioni che modifica le frequenze alleliche.
• La migrazione può avvenire senza selezione.

Microevoluzione e Speciazione

• Tutti i meccanismi che portano alla modificazione delle frequenze alleliche in un pool genico sono noti come microevoluzione.
• Se le popolazioni sono isolate, le differenze in termini di frequenze alleliche possono portare alla formazione di una nuova specie.

Concetto di Specie Biologica - Modelli di Speciazione

• I modelli di speciazione includono allopatrica, peripatrica, simpatrica e parapatrica.
• I diversi modelli di speciazione possono essere dovuti a varie condizioni, spesso correlate a isolamento o a selezione.

Speciazione Allopatrica

• L'isolamento geografico causa l'isolamento riproduttivo e la successiva speciazione.

Speciazione Peripatrica

• Si verifica quando un piccolo numero di individui colonizza un nuovo habitat.

Speciazione Simpatrica

• Si verifica all'interno di una stessa popolazione nello stesso ambiente e senza isolamento geografico, a causa di mutazioni genetiche o altri eventi.

Speciazione Parapatrica

• La divergenza genetica avviene all'interno della stessa area, ma con una ristretta zona di contatto e selezione.

Cosa mantiene due specie distinte?

• Barriere riproduttive: prezigotiche e postzigotiche.
• Le barriere riproduttive impediscono agli organismi di incrociarsi e producono prole fertile.

Barriere riproduttive tra specie diverse

• Classificazione di diversi tipi di barriere riproduttive (prezigotiche e postzigotiche) che evitano la produzione di prole fertile.

Note a margine EVO-DEVO

• Introduzione all'approccio molecolare dello studio degli organismi.
• Concetti di Genomica, Trascrittomica e altri termini correlati.
• Rilevanza dei processi epigenetici per l'evoluzione.
• Introduzione all'evo-devo (biologia evoluzionistica dello sviluppo).
• Evo-devo introduce un nuovo approccio allo studio dell'evoluzione, che integra gli aspetti molecolari e dello sviluppo.

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