2) Anatomia comparata e Biologia evolutiva PDF

Preview

Summary

biologia evolutiva prof Caputo...

Description

2 Anatomia comparata e Biologia evolutiva I caratteri anatomici di un individuo vengono presi come indicatori di adatamento e di parentela evolutiva (scimpanzè-uomo). Le caratteristiche morfologiche e fisiologiche degli organismi ne definiscono il Piano di Organizzazione Strutturale il quale consente loro di stabilire interazioni con l'ambiente occupando specifiche Zone Adattative. La documentazione fossile suggerisce che i nuovi piani di organizzazione struturale non compaiono con tutte le caratteristiche al completo ma secondo una sorta di mosaico di Caratteri primitivi e Caratteri Innovativi che aprono la strada alla conquista di nuove zone adattative. I caratteri innovativi detti Caratteri Chiave sono quelle strutture anatomiche che permettono agli organismi di assumere stili di vita completamente nuovie di occupare nuove zone adattative. Preadattamento -> un organo costituisce un preadattamento quando una sua caratteristica adattativa ha avuto origine in un contesto differente da quello della sua funzione finale. L'organo può essere riutilizzato durante l'evoluzione in quanto è risultato adatto alla sua nuova funzione. Esempio: alcuni tipi di dinosauri possedevano le penne anche se non erano equipaggiati di ali. Le penne che sono una varietà di squame probabilmente avevano una funzione di regolazione termica ma con l'evoluzione si sono ritrovate ad essere adatte per svolgere la funzione aerostatica. Convergenza Evolutiva -> si realizza quando strutture diverse assumono forma e funzioni simili in seguito alle stesse pressioni selettive. Squalo, ittiosauro e delfino son simili in quanto hanno una morfologia idrodinamica. In realtà il primo è un pesce, il secondo un rettile e il terzo un mammifero. Organi vestigiali -> rappresentano adattamenti presenti nei progenitori ma che nei discendenti hanno perduto la loro utilità. Questi organi non sono però così dannosi da dover essere eliminati. Esempio: nei serpenti esistono rudimenti di zampe posteriori, nell'uomo le vertebre caudali dette Coccige, sono un rudimento della coda, così come il dente del giudizio e l'appendice sono organi vestigiali. Omologia -> similarità ereditata da un antenato comune, due o più linee di discendenza condividono un antenato comune. Analogia -> similarità causata da una evoluzione convergente, linee di discendenza distinte evolvono indipendentemente caratteristiche simili. Un carattere si definisce Analogo o Omoplasico se adempie alla stessa funzione in due o più organismi, ma deriva da strutture differenti, prive cioè della stessa base genetica e/o di sviluppo -> i caratteri analoghi rappresentano soluzioni simili allo stesso problema funzionale e sono il risultato della convergenza evolutiva. Un carattere si definisce Omologo in due o più organismi se è stato ereditato da un comune antenato. Esso deve possedere una comune base genetica e di sviluppo embrionale anche se puù svolgere funzioni differenti nei diversi taxa. La scienza della classificazione si basa sopratutto nella distinzione tra omologie e analogie e consiste nell'eliminare le ultime basandosi esclusivamente sulle prime. Per distiguere analogie e omologie si usano i seguenti criteri: 1) Criterio Topografico -> corrispondenza delle parti degli organi complessi e somiglianza della disposizione spaziale delle strutture formate da molte parti.

Esempio: in un vertebrato (uomo) la struttura ossea dell'arto inferiore è interna e quella muscolare esterna. In un invertebrato (cavalletta) le strutture sono invertite. 2) Criterio Embriologico -> comune origine embrionale di strutture anatomiche che possono risultare morfologicamente e funzionalmente differenti allo stadio adulto (Struttura Omologica). Esempio: squame di alligatore e penne di pavone, hanno origine dagli stessi geni ma si sviluppanoin tempi e quantità diverse. Diversa origine embrionale di strutture anatomiche che possono risultare morfologicamente e funzionalmente simili allo stadio adulto (Struttura Analogica). Esempio: corazze protettive di armadillo e tartaruga, sono strutture simili ma hanno origini embriologiche differenti, infatti la prima è di derivazione ectodermica (cheratina) mentre la seconda ha origini mesodermiche (osso). 3) Criterio Paleontologico -> il cambiamento della forma e della funzione di srutture omologhe può essere delineato in una successione di specie fossili. Esempio: evoluzione degli ossicini dell'orecchio medio dei vertebrati terrestri, nei rettili gliossicini collegavano le mascelle al cranio. 4) Principio di Parsimonia -> quando ci troviamo davanti ad ipotesi contrastanti scegliamo quella che implica la spiegazione più semplice. Esempio: A) pesce osseo B) topo C) balena dati

A

B

C

1-froma idrodinamica

+

-

+

2-circolazione doppia

-

+

+

3-polmoni

-

+

+

4-endotermia

-

+

+

5-viviparità

-

+

+

A)

B)

Il pesce e la balena hanno in comune solo la forma idrodinamica mentre il topo e la balena hanno in comune tutti gli altri 4 fattori. Questo indica che questi ultimi sono parenti più stretti che non il pesce e la balena....