4. Fatti spiegati dall’evoluzione

4 Fatti spiegati dall’evoluzione La teoria dell’evoluzione per selezione naturale di Darwin spiega in modo scientifico non solo come hanno fatto gli organismi ad adattarsi perfettamente all’ambiente e come si formano nuove specie, ma anche un gran numero di altri fenomeni. Quali fatti e fenomeni possono essere spiegati dalla teoria di Darwin? 4.1 Strane somiglianzeLa marmotta (20) e il vombato ( 21 ) hanno un aspetto molto simile anche se appartengono a due gruppi di mammiferi diversi, i placentati e i marsupiali. I due tipi di mammiferi si sono evoluti in luoghi molto lontani tra loro, ma evidentemente in condizioni ambientali simili. Il vombato, infatti, è diffuso nelle zone più fredde e montuose dell’Australia, esattamente come la marmotta è diffusa nelle zone più fredde e montuose di Asia, Europa e Nord America. 20 La marmotta è un mammifero placentato. 21 Il vombato è un mammifero marsupiale; vive solo in Australia. Lo squalo ( 22 ) e il delfino ( 23 ) hanno forma del corpo simile anche se appartengono a classi di vertebrati molto diverse: i pesci e i mammiferi. Vivono entrambi in ambiente acquatico e nuotano facilmente grazie alla forma idrodinamica, che rende minima la resistenza del loro corpo all’acqua. Negli organismi che vivono in ambienti simili si osservano dunque somiglianze nella forma e nella struttura del corpo; queste somiglianze si chiamano convergenze evolutive e derivano dalla necessità di risolvere gli stessi problemi ambientali. La selezione naturale ha “premiato” la forma e la struttura più vantaggiose in un determinato ambiente. 22 Lo squalo è un pesce cartilagineo. 23 Il delfino è un mammifero placentato. Analizza Perché lo squalo e il delfino hanno forma simile? 4.2 Tracce lasciate dall’evoluzione La balena è un mammifero acquatico; ha gli arti anteriori trasformati in pinne ed è priva di arti posteriori. Osservando però l’interno del suo corpo, puoi vedere alcune ossa considerate residui di ciò che un tempo erano le ossa del bacino e il femore. Si può quindi affermare che la balena deriva da mammiferi che possedevano quattro zampe, cioè tetrapodi. Il cavallo ha zampe specializzate per la corsa, formate da un unico dito che appoggia a terra, con l’unghia trasformata in zoccolo. Se osservi l’illustrazione 24 però, ti accorgi che vicino all’osso dell’unico dito c’è un ossicino sottile: si tratta del residuo delle dita che avevano i cavalli primitivi. Gli antenati del cavallo attuale, infatti, avevano nella zampa posteriore quattro dita adatte a camminare ma non a correre. Tale tipo di andatura era perfetta nell’ambiente in cui vivevano, la foresta. L’evoluzione del cavallo è avvenuta invece in un ambiente diverso, la prateria, dove una zampa adatta alla corsa costituiva un indubbio vantaggio. Anche nella specie umana esistono alcuni organi residui del passato evolutivo. Uno di questi è il residuo della coda, le vertebre coccigee della colonna vertebrale, che testimoniano la nostra origine (25). In molti organismi l’evoluzione ha lasciato quindi delle “tracce”: si tratta degli organi vestigiali (da “vestigia”: “resti del passato”), cioè organi che avevano una funzione nei progenitori e che nelle forme attuali non sono più utili, perciò la selezione naturale li ha ridotti a residui. Analizza Perché la balena deriva dai mammiferi tetrapodi? Analizza Che cosa rappresenta l’ossicino evidenziato in rosso nella zampa del cavallo attuale? Che cosa rappresentano le vertebre coccigee della colonna vertebrale dell’uomo? Che cosa testimoniano gli organi vestigiali? 4.3 Batteri resistenti Dopo aver usato più volte un antibiotico per distruggere i batteri responsabili di una malattia, può capitare che si crei una resistenza, cioè che si formino dei ceppi di batteri per i quali l’antibiotico risulta inefficace. Anche questo fenomeno può essere spiegato attraverso la selezione naturale: in una popolazione di batteri, possono esistere alcuni individui che presentano casualmente una maggiore resistenza a un certo antibiotico ( a ). Il ripetuto uso di questo farmaco può creare un vantaggio per tali batteri, che sopravvivono ( b ) e trasmettono alla discendenza la resistenza ( c ). I fenomeni illustrati sono solo alcuni dei tanti che possono essere spiegati dall’evoluzione per selezione naturale. Alla luce di tale teoria è infatti oggi possibile capire il vero significato di tutti i fenomeni biologici, dalle strutture e funzioni degli organismi ai rapporti che intercorrono tra i viventi, come il mimetismo, la predazione, la competizione e persino il comportamento. HAI CAPITO CHE... La teoria di Darwin ci spiega fenomeni come la convergenza evolutiva, gli organi vestigiali e la resistenza dei batteri agli antibiotici. per saperne di più La coevoluzioneLa coevoluzione si verifica quando organismi molto diversi fra loro presentano un’evoluzione contemporanea. In natura sono moltissimi i rapporti di coevoluzione. I fiori hanno evoluto colori, forme e odori per attrarre gli insetti che, imbrattandosi di polline, compiono l’impollinazione. Gli insetti hanno evoluto forme che consentono loro di penetrare nei fiori dove trovano il nutrimento. Il fiore dell’orchidea vesparia simula la forma del corpo della femmina di un insetto impollinatore: il bombo. Il maschio, attratto dall’aspetto di questa finta femmina, si posa sul fiore tentando l’accoppiamento. Così facendo, il polline gli rimane attaccato al corpo e servirà per impollinare un altro fiore ingannatore. Il gigaro attira mosche e mosconi con il tepore e con l’odore di carne putrefatta che emana. L’insetto, attirato all’interno dall’imbuto ceroso che circonda l’infiorescenza, rimane intrappolato in una cerchia di peli. Al di sotto si trovano i fiori maschili e femminili, che maturano a distanza di una notte gli uni dagli altri. La mosca, che porta con sé il polline di un altro gigaro, restando tra i fiori femminili già maturi li impollina. Nel corso della notte questi appassiscono, mentre maturano i sovrastanti fiori maschili. Solo quando la mosca, tentando di uscire, si sarà imbrattata per bene di polline, i peli di sbarramento appassiranno e libereranno l’insetto.
4 Fatti spiegati dall’evoluzione La teoria dell’evoluzione per selezione naturale di Darwin spiega in modo scientifico non solo come hanno fatto gli organismi ad adattarsi perfettamente all’ambiente e come si formano nuove specie, ma anche un gran numero di altri fenomeni. Quali fatti e fenomeni possono essere spiegati dalla teoria di Darwin? 4.1 Strane somiglianzeLa marmotta (20) e il vombato ( 21 ) hanno un aspetto molto simile anche se appartengono a due gruppi di mammiferi diversi, i placentati e i marsupiali. I due tipi di mammiferi si sono evoluti in luoghi molto lontani tra loro, ma evidentemente in condizioni ambientali simili. Il vombato, infatti, è diffuso nelle zone più fredde e montuose dell’Australia, esattamente come la marmotta è diffusa nelle zone più fredde e montuose di Asia, Europa e Nord America. 20 La marmotta è un mammifero placentato. 21 Il vombato è un mammifero marsupiale; vive solo in Australia. Lo squalo ( 22 ) e il delfino ( 23 ) hanno forma del corpo simile anche se appartengono a classi di vertebrati molto diverse: i pesci e i mammiferi. Vivono entrambi in ambiente acquatico e nuotano facilmente grazie alla forma idrodinamica, che rende minima la resistenza del loro corpo all’acqua. Negli organismi che vivono in ambienti simili si osservano dunque somiglianze nella forma e nella struttura del corpo; queste somiglianze si chiamano convergenze evolutive e derivano dalla necessità di risolvere gli stessi problemi ambientali. La selezione naturale ha “premiato” la forma e la struttura più vantaggiose in un determinato ambiente. 22 Lo squalo è un pesce cartilagineo. 23 Il delfino è un mammifero placentato. Analizza Perché lo squalo e il delfino hanno forma simile? 4.2 Tracce lasciate dall’evoluzione La balena è un mammifero acquatico; ha gli arti anteriori trasformati in pinne ed è priva di arti posteriori. Osservando però l’interno del suo corpo, puoi vedere alcune ossa considerate residui di ciò che un tempo erano le ossa del bacino e il femore. Si può quindi affermare che la balena deriva da mammiferi che possedevano quattro zampe, cioè tetrapodi. Il cavallo ha zampe specializzate per la corsa, formate da un unico dito che appoggia a terra, con l’unghia trasformata in zoccolo. Se osservi l’illustrazione 24 però, ti accorgi che vicino all’osso dell’unico dito c’è un ossicino sottile: si tratta del residuo delle dita che avevano i cavalli primitivi. Gli antenati del cavallo attuale, infatti, avevano nella zampa posteriore quattro dita adatte a camminare ma non a correre. Tale tipo di andatura era perfetta nell’ambiente in cui vivevano, la foresta. L’evoluzione del cavallo è avvenuta invece in un ambiente diverso, la prateria, dove una zampa adatta alla corsa costituiva un indubbio vantaggio. Anche nella specie umana esistono alcuni organi residui del passato evolutivo. Uno di questi è il residuo della coda, le vertebre coccigee della colonna vertebrale, che testimoniano la nostra origine (25). In molti organismi l’evoluzione ha lasciato quindi delle “tracce”: si tratta degli organi vestigiali (da “vestigia”: “resti del passato”), cioè organi che avevano una funzione nei progenitori e che nelle forme attuali non sono più utili, perciò la selezione naturale li ha ridotti a residui. Analizza Perché la balena deriva dai mammiferi tetrapodi? Analizza Che cosa rappresenta l’ossicino evidenziato in rosso nella zampa del cavallo attuale? Che cosa rappresentano le vertebre coccigee della colonna vertebrale dell’uomo? Che cosa testimoniano gli organi vestigiali? 4.3 Batteri resistenti Dopo aver usato più volte un antibiotico per distruggere i batteri responsabili di una malattia, può capitare che si crei una resistenza, cioè che si formino dei ceppi di batteri per i quali l’antibiotico risulta inefficace. Anche questo fenomeno può essere spiegato attraverso la selezione naturale: in una popolazione di batteri, possono esistere alcuni individui che presentano casualmente una maggiore resistenza a un certo antibiotico ( a ). Il ripetuto uso di questo farmaco può creare un vantaggio per tali batteri, che sopravvivono ( b ) e trasmettono alla discendenza la resistenza ( c ). I fenomeni illustrati sono solo alcuni dei tanti che possono essere spiegati dall’evoluzione per selezione naturale. Alla luce di tale teoria è infatti oggi possibile capire il vero significato di tutti i fenomeni biologici, dalle strutture e funzioni degli organismi ai rapporti che intercorrono tra i viventi, come il mimetismo, la predazione, la competizione e persino il comportamento. HAI CAPITO CHE... La teoria di Darwin ci spiega fenomeni come la convergenza evolutiva, gli organi vestigiali e la resistenza dei batteri agli antibiotici. per saperne di più La coevoluzioneLa coevoluzione si verifica quando organismi molto diversi fra loro presentano un’evoluzione contemporanea. In natura sono moltissimi i rapporti di coevoluzione. I fiori hanno evoluto colori, forme e odori per attrarre gli insetti che, imbrattandosi di polline, compiono l’impollinazione. Gli insetti hanno evoluto forme che consentono loro di penetrare nei fiori dove trovano il nutrimento. Il fiore dell’orchidea vesparia simula la forma del corpo della femmina di un insetto impollinatore: il bombo. Il maschio, attratto dall’aspetto di questa finta femmina, si posa sul fiore tentando l’accoppiamento. Così facendo, il polline gli rimane attaccato al corpo e servirà per impollinare un altro fiore ingannatore. Il gigaro attira mosche e mosconi con il tepore e con l’odore di carne putrefatta che emana. L’insetto, attirato all’interno dall’imbuto ceroso che circonda l’infiorescenza, rimane intrappolato in una cerchia di peli. Al di sotto si trovano i fiori maschili e femminili, che maturano a distanza di una notte gli uni dagli altri. La mosca, che porta con sé il polline di un altro gigaro, restando tra i fiori femminili già maturi li impollina. Nel corso della notte questi appassiscono, mentre maturano i sovrastanti fiori maschili. Solo quando la mosca, tentando di uscire, si sarà imbrattata per bene di polline, i peli di sbarramento appassiranno e libereranno l’insetto.