Evoluzione: cos’è, concetto, evidenza e meccanismi evolutivi

L’evoluzione biologica corrisponde a processi di modificazione e adattamento delle specie nel tempo.

L’attuale diversità degli esseri viventi è il risultato di processi di trasformazione e adattamento delle specie ai vari ambienti, costituendo l’evoluzione biologica.

L’idea principale dell’evoluzione biologica è che tutti gli esseri viventi condividono lo stesso antenato. Da lì è nata l’enorme varietà di specie che troviamo oggi. Si può dire che l’evoluzione sia il processo mediante il quale gli organismi moderni si sono sviluppati da antichi antenati.

Fino alla metà del XIX secolo predominava l’idea del creazionismo. Secondo il creazionismo, le specie sono state create da un atto divino e rimangono immutate fino ad oggi.

Dalla metà del diciannovesimo secolo, la teoria evoluzionistica comincia a prendere forza. In questo contesto, le idee di Carlo Darwin e Alfred Russell Wallace sono i più coerenti nello spiegare l’evoluzione degli esseri viventi. Darwin ha affermato che gli esseri viventi, compreso l’uomo, discendono da antenati comuni, che sono cambiati nel tempo.

Attualmente, la teoria del neodarwinismo spiega l’evoluzione degli esseri viventi. È emerso nel XX secolo e rappresenta l’unione degli studi di Darwin, principalmente sulla selezione naturale, con scoperte nell’area della genetica, come le leggi e le mutazioni di Mendel.

Prove per l’evoluzione biologica

Tra le principali prove dell’evoluzione ci sono i reperti fossili, l’adattamento degli esseri viventi ai loro ambienti e le somiglianze tra le specie.

reperti fossili

Un fossile è qualsiasi vestigia di un organismo molto antico che si è conservato nel corso degli anni con mezzi naturali.

Lo studio dei fossili permette di ricostruire l’immagine di una specie già scomparsa e contribuisce allo studio dell’evoluzione degli esseri viventi. Dall’analisi delle somiglianze e differenze tra le specie si può dedurre il momento della loro comparsa ed estinzione.

Adattamento

L’adattamento corrisponde all’adattamento che tutti gli organismi sperimentano in relazione all’ambiente in cui vivono.

Il Gli adattamenti sono caratteristiche mantenute nelle popolazioni o nelle specie dalla selezione naturale.; hanno un’importanza relativa nella sopravvivenza e nella riproduzione degli organismi. Esempi di adattamento sono il camuffamento e il mimetismo.

somiglianze tra le specie

Le somiglianze tra i vari gruppi di esseri viventi rafforzano l’idea che possano avere un antenato comune durante la loro storia evolutiva. Alcune prove sono:

organi omologhi

Sono quelli con la stessa origine embrionale e somiglianze anatomiche, ma con funzioni diverse. Il processo che ha dato origine agli organi omologhi è chiamato divergenza evolutiva. Un esempio sono gli arti superiori della maggior parte dei vertebrati.

organi analoghi

Sono quelli di origine embrionale e con strutture anatomiche diverse ma che svolgono la stessa funzione. Organi analoghi sorgono per convergenza evolutiva. Un esempio sono le ali di uccelli e insetti.

organi vestigiali

Sono organi atrofizzati senza funzione apparente. Un esempio è l’appendice umana, che rappresenta un residuo di un compartimento dell’intestino che ospitava microbi per la digestione della cellulosa nei nostri antenati erbivori.

Somiglianze embriologiche

embrioniIllustrazioni di embrioni di animali diversi di GJRomanes, 1892. Notare la somiglianza del primo stadio embriologico I

Quando si osserva lo sviluppo embrionale di alcune specie, si nota che sono molto simili in alcuni aspetti. Questo mostra prove di ascendenza comune. Ad esempio, pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi sono molto diversi da adulti, ma i loro embrioni sono molto simili.

somiglianze molecolari

I progressi della biologia molecolare hanno permesso di confrontare la struttura genetica di specie diverse. Questi studi sono integrati da somiglianze anatomiche ed embrionali e confermano la relazione tra le specie.

Vedi anche Charles Darwin.

Meccanismi di evoluzione biologica

La teoria del neodarwinismo considera i seguenti meccanismi come fattori che contribuiscono ai cambiamenti evolutivi:

mutazioni

mutazione dell'emoglobinaLa mutazione nel gene dell’emoglobina provoca globuli rossi a forma di falce.

Una mutazione corrisponde a qualsiasi alterazione del materiale genetico di un organismo che possa originare una nuova caratteristica. Se questa nuova caratteristica offre qualche vantaggio all’individuo, l’allele (mutazione) tende a essere preservato dalla selezione naturale.

Ad esempio, l’anemia falciforme è una malattia causata da una mutazione dell’emoglobina, la proteina che trasporta l’ossigeno nei globuli rossi umani. Questa mutazione era prevalente in Africa perché i globuli rossi anormali resistono all’infezione del parassita della malaria, che è più diffuso in questi paesi.

Deriva genetica

Deriva geneticaNella deriva genetica, la prevalenza di un carattere non dipende dall’adattamento. In questo caso, le anatre bianche non sono sopravvissute per riprodursi, quindi il carattere bianco delle anatre si perde con le generazioni successive di anatre.

La deriva genetica corrisponde a un processo di alterazione casuale delle frequenze alleliche di una popolazione. Ad esempio, in una popolazione di dieci anatre, otto sono marroni e due sono bianche. Mentre volavano, alcuni cacciatori hanno preso di mira e ucciso le due anatre bianche, lasciando così solo le anatre marroni a riprodursi tra loro.

La deriva genetica non ha una predilezione per una certa caratteristica o adattamento, cioè non dipende dagli effetti benefici o dannosi di un allele. L’effetto della deriva genetica è più pronunciato nelle piccole popolazioni.

Selezione naturale

Staphylococcus aureus resistenza alla meticillinaL’aumento della resistenza agli antibiotici di batteri come lo Staphylococcus aureus è un esempio di selezione naturale

La selezione naturale è uno dei meccanismi fondamentali dell’evoluzione. attraverso di lei, prevalgono gli individui più adattati a una data condizione. Pertanto, è più probabile che sopravvivano, si riproducano e trasmettano le loro caratteristiche alla prole.

La selezione naturale può avvenire solo se ci sono differenze in una popolazione. Queste differenze devono avere una base genetica, altrimenti la selezione non viene trasferita alla generazione successiva.

Questo aspetto è fondamentale, poiché esistono differenze tra gli individui che possono essere causate da ragioni non genetiche. Ad esempio, un individuo è più alto a causa di una migliore alimentazione piuttosto che avere un gene diverso.

Vedi anche selezione naturale.

Idee sbagliate sull’evoluzione

Sebbene la teoria dell’evoluzione abbia generato polemiche quando è stata proposta per la prima volta, oggi è ampiamente accettata nella comunità scientifica. Tuttavia, la teoria dell’evoluzione è un concetto difficile e attorno ad essa sono state generate idee sbagliate.

“L’evoluzione è solo una teoria”

I critici della teoria dell’evoluzione ne denigrano l’importanza dicendo che è una teoria, nel senso ordinario del termine. Nella scienza, una teoria è un insieme di spiegazioni ampiamente testate e verificate per un insieme di osservazioni della natura.

“Gli individui si evolvono”

L’evoluzione è il cambiamento nella composizione genetica di una popolazione nel tempo, non il cambiamento individuale durante il suo ciclo di vita.

“L’evoluzione spiega l’origine della vita”

La teoria dell’evoluzione spiega come cambiano le popolazioni nel tempo, non spiega come si è originata la vita nell’universo.

“Gli organismi si evolvono con uno scopo”

Il fatto che “gli organismi evolvono in risposta a un cambiamento nel loro ambiente” può portare all’idea sbagliata che l’evoluzione sia in qualche modo intenzionale.

“Evoluzione è selezione naturale”

I termini “evoluzione” e “selezione naturale” sono talvolta usati come sinonimi, ma non lo sono. La selezione naturale si riferisce al processo mediante il quale gli organismi meglio adattati al loro ambiente hanno maggiori probabilità di sopravvivere e produrre prole, favorendo un certo tratto genetico nella popolazione. L’evoluzione è un termine più ampio e si riferisce a qualsiasi cambiamento nella genetica di una popolazione nel tempo.

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