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Da Mendel al neodarwinismo
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Evoluzione
Gli organismi cambiano nel tempo (evoluzione)
Il principale processo che governa il fenomeno evolutivo
è la selezione naturale (C. Darwin)
La teoria di Darwin è oggi completamente supportata
dalla moderna genetica
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Evoluzione
Tre modalità di evoluzione:
Selezione naturale
Selezione sessuale
Deriva genetica
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Cosa mancava a Darwin?
Nonostante Darwin avesse dedotto che i caratteri sono ereditabili, non ne conosceva i meccanismi di trasmissione da una generazione alla successiva
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Gli studi di Mendel
Attraverso la
sperimentazione mediante
incroci di piante di pisello,
Mendel definì alcuni
meccanismi fondamentali
della trasmissione dei
caratteri
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Cos’è una teoria?
Nel linguaggio scientifico = miglior modello per
spiegare la realtà
Teoria dell’evoluzione per selezione naturale =
unica spiegazione efficace in grado di giustificare il cambiamento degli organismi nel tempo, MAI SMENTITA da oltre 150 anni!
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Organismi antichi molto diversi
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• Nato nel 1809
• Studio (Edinburgh e Cambridge)
1825-1831
• Viaggio del Beagle 1831-36
• Si ritira a Down 1842
• Pubblica l’origine delle specie 1859
• Muore 1882
Charles Darwin
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Charles Darwin
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Il viaggio del Beagle:
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Il viaggio del Beagle
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L’intuizione di Darwin
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Varietà
selvatiche e
domestiche
di vegetali
Canidi selvatici
Cani domestici
Darwin e la selezione (naturale?)
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Evoluzione per selezione naturale
Costante cambiamento:
Negli organismi si assiste a un continuo cambiamento,
che su tempi geologici è testimoniato dal record fossile
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Origine comune
Cambiamenti riportabili
secondo una struttura ad
albero che rappresenta
la filogenesi
Criterio base tassonomia
Indagini molecolari
Evoluzione per selezione naturale
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Moltiplicazione delle specie (macroevoluzione)
Nuove specie si formano per separazione e
trasformazione delle precedenti
Gradualismo: gli organismi evolvono secondo lenti
e progressivi cambiamenti (visione oggi non
unanimemente condivisa)
Salti evoluzionistici ed equilibri punteggiati
Evoluzione per selezione naturale
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1. Variazione casuale
2. Successo riproduttivo
differenziale
3. Vantaggio di un carattere
e sua propagazione
Evoluzione per selezione naturale
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Adattamento
Morfologia criptica
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Adattamento
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Adattamento
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La “corsa agli armamenti”
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La “corsa agli armamenti”I pipistrelli si orientano nel buio
e localizzano le prede mediante
un sofisticato ‘biosonar’
ultrasonoro (ecolocalizzazione)
Coevoluzione preda-
predatore: falene timpanate e
Plecotus
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Le prove dell’evoluzione: Il record fossile
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Il record fossile
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ESPLOSIONI EVOLUTIVE
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Equilibri punteggiati
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Fossili di transizione
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Omologia
Radiazione
adattativa
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Analogia e convergenza adattativa
Mammiferi
marsupiali vs
placentati
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“pollice” =
modificazione del
sesamoide radiale
Il “pollice” del panda
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Organi vestigiali
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Ontogenesi e Filogenesi
gatto mucca cavallo uomo
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Neodarwinismo
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Fonti di variabilità genetica
Mutazioni
Meiosi (crossing over)
Riproduzione sessuale
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Selezione naturale: più veloce di quanto credessimo!
Studi sui fringuelli di Darwin hanno mostrato la relazione
tra precipitazioni, dimensioni dei semi disponibili e
dimensioni del becco trasmesse alla progenie in tempi
relativamente brevi!
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Il caso dei
pesticidi
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… e dei pipistrelli italiani
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Perché?
1882: Luce elettrica a Torino e Milano
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Perché la luce?
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Selezione sessuale
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Ipotesi dei “geni buoni”
I caratteri preferiti dalle femmine sono associati alla
buona qualità genetica del maschio
Mus domesticus e il caso
dell’allele letale t
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Runaway selection e teoria dell’handicap
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Il caso di Trachops cirrhosus
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Più modalità di selezione assieme
Guppy (Poecilia reticulata)
Forma selvatica
Selezione artificiale
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Più modalità di selezione assieme
Guppy (Poecilia reticulata)
Forma selvatica
Introduzione à selezione naturale (predatori + sel
sessuale) e regressione a forme “selvatiche”
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Altri processi evolutivi: drift genetico
Bottleneck
Effetto fondatore
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Non solo Darwin
Alfred Russel Wallace
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Non solo Darwin