1 David Sadava H Craig Heller Gordon H

1

David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis Biologia La scienza della vita 2

I viventi e la loro storia La storia della vita 3 Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010

L’origine della vita I fossili sono i resti o le tracce degli organismi vissuti nel passato inclusi e conservati nella roccia. Le rocce sedimentarie sono fondamentali per ricostruire gli eventi passati. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 4

Le datazioni dei reperti fossili Per definire l’età effettiva di formazione di un fossile si utilizzano i metodi di datazione assoluta. Il tempo di dimezzamento degli isotopi radioattivi è alla base della radiodatazione (o datazione al carbonio 14). Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 5

I primi organismi viventi unicellulari che popolarono la Terra erano procarioti, costituiti da una membrana che racchiude il citoplasma in cui è contenuto il DNA. Le prime cellule fotosintetiche, simili agli attuali cianobatteri, modificarono l’atmosfera consentendo il metabolismo aerobico. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 6

Le cellule eucariotiche sono dotate di compartimenti distinti (gli organuli) e presentano un nucleo ben definito che contiene l’informazine genetica (il DNA). Si ritiene che le prime cellule eucariotiche si siano formate per endosimbiosi. Con la pluricellularità e la specializzazione cellulare si ottennero maggiori dimensioni e adattamenti ad ambienti specifici. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 7

La scala geocronologica La storia della vita sulla Terra viene suddivisa in ere, a loro volta divise in periodi che costituiscono la cosiddetta scala geocronologica. In questo periodo molte specie (gruppi di organismi simili in grado di accoppiarsi tra loro e dare origine a prole fertile) sono comparse e si sono estinte. ere Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 periodi 8

I cambiamenti geologici hanno influenzato l’evoluzione biologica, assieme alla composizione dell’atmosfera e al clima; la superficie della Terra è suddivisa in placche in movimento che causano la deriva dei continenti. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 9

Le tappe della storia della vita - 1 Combinando le informazioni sugli eventi geologici con i cambiamenti notati nella documentazione fossile è stato possibile ricostruire l’aspetto dei vari ambienti nei diversi periodi geocronologici. Nel Precambriano la vita era rappresentata da piccoli organismi acquatici, molto particolare era la fauna di Edicacara. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 10

Le tappe della storia della vita - 2 Nel Paleozoico si diversificarono diversi gruppi di animali (Cambriano), apparvero le prime piante (Siluriano) e i primi insetti (Permiano). Queste fasi furono intervallate da diverse estinzioni di massa (Ordoviciano e Devoniano) che causarono profondi cambiamenti nella flora e nella fauna. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 11

Le tappe della storia della vita - 3 Nel Mesozoico aumentò la differenziazione geografica. Il biota moderno si differenziò durante il Cenozoico. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 12

Il sistema di classificazione linneano La tassonomia si occupa di collocare i gruppi viventi nelle categorie definite dalla classificazione biologica. Il sistema linneano, noto come nomenclatura binomiale, permette di riferirsi in modo univoco allo stesso organismo con due termini latini (genere e specie). Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 13

Filogenesi e classificazione La filogenesi è la descrizione della storia evolutiva nelle parentele tra gli organismi, e un albero filogenetico è un diagramma che ricostruisce questa storia. Per creare gli alberi filogenetici si confrontano i caratteri condivisi da più specie, somiglianze e differenze. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 14

Il confronto tra le specie I caratteri omologhi sono tratti condivisi da due o più specie ereditati da un antenato comune. I caratteri analoghi si evolvono in modo indipendente in gruppi diversi a causa di pressioni selettive. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 15

Un esempio di albero filogenetico Ogni carattere determinato geneticamente è utile per l’analisi filogenetica, si utilizzano anche: • l’analisi dei dati morfologici; • l’analisi del DNA; • lo sviluppo; • la paleontologia; • il comportamento. Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010 16