Zoologia ed Evoluzione

Zoologia

• La zoologia è la scienza che studia gli animali.
• Si possono studiare le cause immediate (base del funzionamento dei sistemi biologici) e le cause ultime (fattori evolutivi).
• Un animale è un organismo eucariote pluricellulare che si riproduce sessualmente tramite gameti.
• Gli animali sono generalmente dotati di movimento e sono eterotrofi.
• Un animale è un sistema autonomo ma non chiuso (scambia con l'ambiente ossigeno, ecc.).
• Le funzioni fondamentali di un animale includono isolamento dall'esterno, movimento, alimentazione, respirazione, circolazione e riproduzione.

Teorie sull'evoluzione

• Lamarck propose che gli organismi acquisiscono adattamenti all'ambiente che vengono ereditati dalla progenie.
• Lamarck pensava che le giraffe svilupparono il collo lungo per raggiungere il cibo, trasmettendo questa caratteristica alla progenie.
• Lyell introdusse il concetto di attualismo, sostenendo che le leggi chimiche e fisiche rimangono invariate nel tempo e che gli eventi geologici del passato avvengono grazie a processi naturali che osserviamo ancora oggi.
• Darwin rivoluzionò la biologia con la sua teoria dell'evoluzione per selezione naturale.
• Durante i suoi viaggi alle Galapagos, Darwin osservò specie diverse e si rese conto dell'estinzione di alcune, evidenziata dai fossili.
• Darwin propose che tutte le specie animali e vegetali discendono da una stessa forma di vita, con un percorso evolutivo rappresentato da un albero ramificato chiamato albero filogenetico o filogenesi.
• Darwin sostenne che la prova della sua teoria è rappresentata dai fossili, resti di organismi vissuti nel passato ritrovati nella crosta terrestre.

Modello di Darwin sull'evoluzione per selezione naturale

• Darwin identificò una grande capacità riproduttiva degli individui e una crescita esponenziale potenziale della popolazione, nonostante la crescita effettiva rimanga costante.
• Ciò porta alla prima deduzione: le risorse limitate portano a una lotta per la sopravvivenza.
• Darwin osservò variazioni all'interno delle popolazioni che possono essere trasmesse ereditariamente.
• Ciò porta alla seconda deduzione: individui diversi presentano capacità di sopravvivenza e riproduzione differenti, a favore dei caratteri vantaggiosi.

Teoria dell'evoluzione per selezione naturale secondo Ernest Mayr

• Cambiamento continuo: l'evoluzione è un processo lento e continuo che possiamo osservare nei fossili, che ci forniscono informazioni sulla struttura degli scheletri di specie estinte.
• Discendenza comune: molti animali presentano caratteristiche comuni, come le omologie scheletriche degli arti dei vertebrati (omero, radio, ulna, carpo, e metacarpo) con la stessa origine embrionale, ma adattate a funzioni differenti.
• Moltiplicazione delle specie: è un processo complesso che coinvolge meccanismi che regolano la riproduzione corretta, come le barriere prezigotiche e postzigitiche, che impediscono l'accoppiamento tra specie non compatibili.
• Speciazione allopatrica o geografica: l'isolamento geografico di un piccolo gruppo di individui della stessa specie può portare alla formazione di una nuova specie.

Principali modalità di speciazione

• Vicariante: la formazione di una barriera geografica separa le popolazioni, dando origine a nuove specie.
• Dispersione: la colonizzazione di un nuovo territorio da parte di individui di una specie può portare alla formazione di una nuova specie.

Speciazione simpatrica

• L'origine di una nuova specie senza isolamento geografico.
• Può avvenire a causa di micronicchie diverse, selezione sessuale e poliploidia.

Speciazione parapatrica

• La divergenza tra popolazioni che non sono totalmente isolate geograficamente, ma hanno una ristretta zona di contatto.

Radiazione adattativa

• Un'accelerata speciazione legata all'acquisizione di nuovi adattamenti, favorita dalla scarsa competizione e dall'isolamento geografico.
• Gli esempi includono i fringuelli delle Galapagos, i fringuelli delle Hawaii e i laghi africani (come il Malawi).

Lago Malawi

• I diversi stadi che hanno portato alla rapida speciazione:
  • Adattamenti ad ambienti diversi.
  • Istituzione di isole all'interno del lago.
  • Speciazione simpatrica.