Evoluzione e diversità delle specie biologiche

Pubblicato su 11 Marzo 2017 | Da Gianmarco Virzì | Biologia

L’importanza della teoria evolutiva

Parlare di evoluzione quando si parla di biodiversità è d’obbligo, motivo per cui è doveroso scrivere questo articolo introduttivo come propedeutica agli altri argomenti di questo sito, che richiedono determinate conoscenze di base.

Il nostro pianeta ospita contando solamente le specie attualmente presenti (escludendo quindi quelle estinte), milioni di esseri viventi diversi tra loro.
Lo studio della biodiversità degli organismi presenti sulla Terra è compito anche della biologia evoluzionistica che lega diversi campi delle scienze biologiche in un’unica materia di studio.
Alcune di queste discipline sono:
Etologia: disciplina che studia il comportamento degli animali in relazione all’ambiente naturale in cui si trovano.
Genetica: scienza che studia la trasmissione dei caratteri ereditari e la variabilità genetica negli esseri viventi.
Sistematica: disciplina scientifica che si occupa della classificazione e della nomenclatura delle specie viventi.
Biologia dello sviluppo: scienza che studia i meccanismi molecolari che portano alla crescita di un organismo vivente, a partire dalla sua fase embrionale a tutti i cambiamenti che costituiscono il processo chiamato sviluppo.

Tantissime altre discipline si occupano di evoluzione, tuttavia non le citeremo per una questione di brevità.

Ma cosa s’intende per evoluzione delle specie biologiche?

Una popolazione di bufali in Uganda. Fonte: viaggio-vacanza.it

L’evoluzione è l’insieme dei cambiamenti genetici, morfologici e comportamentali che avvengono nel tempo all’interno delle popolazioni.

Il concetto di popolazione è fondamentale all’interno di questo argomento, perché indica un gruppo di individui appartenenti ad una specie che vive in un determinato ambiente nel medesimo momento.
Il principio di evoluzione non si applica infatti al singolo individuo, ma a partire dalle popolazioni.

Questi cambiamenti possono portare determinate popolazioni a divergere così tanto fra loro a tal punto di creare nuove specie (processo di speciazione).
Si definisce come specie un gruppo di esseri viventi con struttura, comportamenti e funzioni simili, caratterizzati da isolamento sessuale nei confronti di altri individui che rappresentano di conseguenza un’altra specie(fondamentale, in quanto l’impossibilità di accoppiamento definisce la nascita di una nuova specie).

Da prendere in analisi sono quindi la serie di adattamenti e piccoli cambiamenti a breve termine delle popolazioni (microevoluzione), così come tutti quei processi che portano due popolazioni a divergere e quindi alla formazione di specie differenti (macroevoluzione).

C’è inoltre da chiarire che l’evoluzione non ha direzione, in quanto i cambiamenti che possono avvenire all’interno di una popolazione non per forza possono portare benefici o alla maggiore complessità all’interno della specie (come erroneamente si può pensare).

Quali sono i principi alla base dell’evoluzione?

Tre sono i principi fondamentali che sorreggono la teoria dell’evoluzione, questi sono:

  • Le specie non sono immutabili ma cambiano nel tempo.
  • Tutte le specie attuali derivano da un antenato comune, al quale alcune possono somigliare in misura più o meno elevata.
    Una specie attuale non può derivare da un’altra attuale ma solo da una ancestrale
    .
  • Il principale meccanismo che produce cambiamenti all’interno delle specie è la selezione naturale, che dipende dalle capacità riproduttive e di sopravvivenza degli individui di una popolazione.

Su queste basi si sono poi approfonditi gli studi condotti dagli scienziati.

Prove a sostegno dell’evoluzione delle specie

Gli insetti inclusi nell’ambra si conservano perfettamente.

Nonostante i problemi e i dibattiti che sorgono ancora oggi nei confronti dell’evoluzione, questa è accettata come teoria unificatrice della biologia ed è ampiamente accettata in tutto il mondo.
Diverse sono le prove a favore dell’evoluzione.

Tra queste ci sono i fossili di organismi antichi appartenenti a specie di transizione tra quelle attuali ed altre ancora più antiche.
Più in particolare i reperti mostrano una certa progressione dal più primitivo essere unicellulare a quelli più moderni, tutto ciò supportato da una corretta datazione che ci indica la correlazione tra gli anni passati e l’evoluzione degli organismi.

La biogeografia è un altro elemento a favore dell’evoluzione, questa viene intesa come la distribuzione presente e passata degli organismi sulla Terra.
Dato che l’ambiente influenza le condizioni di vita degli organismi e il loro processo evolutivo, uno studio in questo ambito risulta un metodo da cui ottenere numerose informazioni.
In altre parole, la distribuzione di animali e piante in base alla conformazione del nostro pianeta, ci fornisce delle prove a favore dell’evoluzione (considerando che gli attuali continenti si sono formati dal super continente di partenza Pangea).
Ad esempio, si può notare come i mammiferi marsupiali siano presenti solamente in Australia, regione in cui la storia evolutiva di queste specie ha subito un percorso differente rispetto ai mammiferi placentati presenti nel resto del mondo.

Strutture omologhe a confronto. Si nota una struttura di base comune anche in animali molto differenti tra loro. Fonte: gcorticelli.it

Anche l’anatomia comparata supporta l’evoluzione, in quanto alcune somiglianze possono essere notate tra specie relativamente lontane fra loro.
Le strutture omologhe suggeriscono che alcuni animali derivano da un antenato comune da cui hanno ereditato queste conformazioni strutturali.
Per farci un’idea possiamo pensare agli arti dei mammiferi che anche se in apparenza sembrano diversi, hanno la stessa composizione e disposizione di muscoli, ossa e nervi.
Se compariamo inoltre le pinne di una balena con le ali di un pipistrello o un braccio umano, possiamo notare come questi abbiano struttura simile ma funzioni differenti tra loro e a rigore di logica non ci sarebbe alcuna necessità di sviluppare una conformazione simile se non a causa di una discendenza comune.

Fossile dell’antenato di un serpente, dove si possono chiaramente distinguere delle zampe. Attualmente i pitoni hanno strutture ossee di zampe vestigiali sottosviluppate. Fonte: focus.it

Alle già numerose prove a favore dell’evoluzione, si aggiungono anche le strutture vestigiali presenti in molti esseri viventi.
Le strutture vestigiali sono organi degenerati, di dimensione ridotta o incompleti che non hanno più alcuna funzione utile nell’organismo in cui sono presente.
Queste possono essere considerate derivazioni dirette dai progenitori, che possedevano la medesima struttura in maniera più sviluppata e funzionale.
Tra le strutture vestigiali ne possiamo citare diverse anche negli esseri umani, come il coccige che rappresenta il resto di una coda, i denti del giudizio, i muscoli per il movimento delle orecchie o l’appendice.
In animali come il pitone o la balena si possono osservare delle zampe posteriori vestigiali che attualmente non hanno più alcuna funzione.

Ma le prove non finiscono qui, infatti esistono numerosi animali somiglianti in ambienti differenti e molto distanti tra loro, che nonostante la differenza di habitat e di alcune loro caratteristiche fisiche mantengono comunque una stessa struttura di base.
Questa è conosciuta come evoluzione convergente ed è considerata un’ulteriore prova evolutiva.

La biologia molecolare ha anche studiato come il codice genetico è praticamente universale, quindi a livello di molecole si notano molte somiglianze tra organismi differenti e ciò sarebbe possibile solamente tramite provenienza di tutti gli esseri viventi da un antenato ancestrale comune.
Oltretutto è possibile comprendere quali specie siano più vicine tra loro comparando ed osservando le differenze delle sequenze nucleotidiche del DNA, che a specie sempre più lontane fra loro risulta una differenza genetica maggiore (mantenendo però la stessa struttura di base).

Come ultima ed ulteriore prova scriviamo della somiglianza tra embrioni di organismi differenti che mostrano strutture assenti negli esemplari adulti ma che si possono osservare in stadi prematuri.

Menzioni importanti sull’argomento

Fonte: clinicaveterinariagaetti.it

Questa è solamente un’introduzione di un argomento molto più vasto, che possiede ancora numerosi e svariati concetti che andrebbero esposti.
Tuttavia questi saranno trattati in articoli successivi per una questione di prolissità ed accuratezza dell’argomento.

Anche se precedentemente non citate, ci sono alcune nozioni imprescindibili dalla teoria dell’evoluzione, ovvero: i vari meccanismi evolutivi, le varie tipologie di selezione naturale, i processi di speciazione, la variabilità genetica, la filogenesi, i fenotipi, i genotipi, ecc..
Questi meritano però uno spazio a parte più dettagliato, che in questa sede fuorvierebbero dall’obiettivo principale di questo articolo.

E’ anche impossibile separare l’argomento dalla sua storicità e dal contributo di Charles Darwin.
Parleremo infatti del viaggio intorno al mondo che ha portato alla stesura della sua teoria evolutiva, ma solo successivamente.

Fonti:
– Studi universitari di biologia animale dell’università di Bologna a cura del prof. e ricercatore Fabrizio Ghiselli.

E. P. Solomon, L. R. Berg, D. W. Martin (2013). Fondamenti di Biologia.

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