Presentazione di PowerPoint

laboratorio evoluzione
IL TEMPO, GRANDE
SCULTORE
[S. J. Gould, “Lombrichi per un secolo”,
in: Quando i cavalli avevano le dita,
Feltrinelli 1984]
Marcello Sala
Che cosa rappresentano
questi disegni di Darwin?
Tre tipologie:
A atolli, scogliere
ad anello: non è visibile
alcuna piattaforma
B scogliere: fiancheggiano
un'isola o un continente,
appoggiandosi ad esso
C barriere coralline,
separate dalla terra
da una laguna
A
B
Che relazione c’è
tra di loro?
C
Darwin: le tre tipologie
sono tre fasi di
un singolo processo
Qual è il giusto
ordine di tempo
per le tre tipologie?
A
B
C
B scogliera corallina
Perché questo era
importante per
la Teoria dell’Evoluzione
di Darwin?
...
C barriera corallina
tempo
La storia di un atollo
Secondo Darwin:
un'isola o una piattaforma
continentale sprofondano e
il corallo vivente
di conseguenza
cresce verso l’alto
A atollo
Si può osservare direttamente l’evoluzione?
Impossibile nel caso di fenomeni evolutivi
che si sono svolti in tempi passati lunghissimi
(prima che gli uomini potessero osservarli)
Come si può ricostruire la storia dei viventi?
Studiando i resti fossili
Può servire osservare le caratteristiche
degli organismi attualmente viventi?
Solo se ciò che si osserva qui e ora è risultato di processi
sviluppatisi nella storia precedente
Allora la storia degli atolli...?
È un esempio: oggetti collegabili presenti qui e ora
rappresentano fasi di un singolo processo storico
Charles Lyell: è possibile ricostruire il passato
dall’osservazione di processi che agiscono attualmente,
se si crede che gli stessi processi geologici
hanno agito anche in passato (attualismo)
tenendo conto dei ritmi e degli effetti nel tempo
Effetti degli avvenimenti geologici attuali
(es. eruzioni vulcaniche terremoti, alluvioni…)
possono spiegare i risultati osservabili
di quanto accaduto in passato (es. Gran Canyon)?
Difficoltà per la diversa scala dei tempi
Due possibili soluzioni:
o in passato sono accaduti eventi veloci (catastrofi)
o processi simili a quelli attuali hanno operato su tempi
estremamente lunghi accumulando i propri effetti
Charles Darwin:
“Per vari anni il campo fu rivestito di una vegetazione
estremamente scarsa, ed era coperto così fittamente da selci
grandi e piccole (alcune delle quali grandi come la testa di un bambino)
che veniva sempre chiamato dai miei figli ‘il campo pietroso’.
Quando essi correvano giù per il pendio, si sentiva un rumore di pietre che
cozzavano l'una contro l'altra. Ricordo di essermi chiesto se sarei vissuto
abbastanza per vedere queste selci più grandi ricoperte da terriccio vegetale
e da zolle erbose. Ma le pietre più piccole scomparvero entro pochi anni
così come, dopo qualche tempo, anche tutte quelle più grandi; cosicché,
a trent'anni di distanza (1871), un cavallo potrebbe galoppare sul terreno
erboso compatto da un’estremità all'altra del campo senza colpire
una sola pietra con gli zoccoli. Per chiunque ricordasse l'aspetto del campo
nel 1842, la trasformazione era meravigliosa. Questa fu certamente l’opera
lombrichi
di ................”
completare la frase
fa passare di continuo del suolo attraverso il canale digerente,
ne estrae ciò che può utilizzare come cibo ed espelle il resto
Il materiale espulso non è costituito da feci vere e proprie, ma
primariamente da particelle di suolo, ridotte in dimensioni medie
per triturazione, da cui è stata tolta un po' di materia organica
I rigetti, in origine di forma a spirale e composti di particelle fini,
vengono poi disaggregati dal vento e dall'acqua, e sparsi attorno
a formare terriccio
Come mai il terriccio che si forma di continuo
alla superficie del suolo non lo fa alzare rapidamente?
Perché viene pigiato in strati più solidi
alcuni centimetri al di sotto della superficie
dalla pressione di quello che si forma sopra
La formazione di terriccio a opera dei lombrichi può spiegare
modificazioni del paesaggio significative su scala geologica?
...
Innanzitutto Darwin si chiese se la formazione di terriccio
può essere attribuita ai lombrichi quantitativamente
Quanti lombrichi ci sono in un terreno grande un ettaro
(= due campi di calcio)? a) meno di 1000,
b) più di 1000 e meno di 100.000, c) più di 100.000?
Circa 133.000 per un peso di 400 kilogrammi, 4 quintali
Dati forniti a Darwin da informatori in tutto il mondo
 i lombrichi hanno un’ampia distribuzione geografica
vivono in ambienti diversi anche apparentemente sfavorevoli
A che profondità massima si possono trovare lombrichi:
a) meno di 10 cm, b) più di 10 cm e meno di 1 m, c) più di 2m?
240 centimetri o più
Che importanza ha questo dato?
I lombrichi sono abbastanza numerosi e
abbastanza distribuiti in estensione e profondità
per formare il terriccio
Prove dirette del costante riciclaggio del terriccio
alla superficie della terra
1) per determinare la rapidità del ciclo Darwin raccolse
e pesò i rigetti
Quanto pesano in totale i rigetti dei lombrichi prodotti
in un anno in un ettaro di campo:
a) meno di 10 quintale, b) più di 10 quintali e
meno di 1 tonnellata, c) più di 1 tonnellata?
Stima di Darwin: da 18,8 a 44,7 tonnellate
per ettaro per anno
Prove dirette del costante riciclaggio del terriccio
alla superficie della terra
2) Quale altra prova raccolse Darwin?
Darwin studiò l’affondamento di oggetti
in un suolo ricco di lombrichi:
processo continuo e regolare
Campi cosparsi di oggetti di dimensioni considerevoli
(carboni bruciati, pietrisco da demolizione, pietre gettate lì
in occasione dell’aratura di un campo vicino)
 dopo vent’anni e più quegli oggetti
si trovano in uno strato ben definito,
parallelo alla superficie
ora situato al di sotto di essa
e ricoperto da terriccio vegetale
composto per intero da particelle fini
“Vista in sezione di una delle pietre druidiche
coricate a Stonehenge, per far vedere
di quanto sia sprofondata al suolo”
C. Darwin
Quanto è l’accumulo di terriccio prodotto
dai lombrichi in dieci anni: a) meno di 1 cm,
b) più di 1 cm e meno di 10 cm, c) più di 10 cm?
Stime di Darwin:
ogni dieci anni da 2 a 5,6 cm di nuovo terriccio
La forza di gravità e gli agenti dell’erosione
smuovono il suolo più facilmente livellandolo
La caratteristica del paesaggio, basso e ondulato,
in aree abitate da lombrichi è, in gran parte,
la testimonianza del loro lavoro lento ma costante
Paesaggio del Kent familiare a Darwin
Quale conclusione ne trasse Darwin?
Il lavoro di un lombrico, se moltiplicato per tutti i lombrichi
e per lunghi periodi di tempo, può formare il suolo e
modificare il paesaggio
Perché Darwin, ormai famoso e anziano,
si dedicò a questa ricerca sui lombrichi
che pubblicò come ultima opera della sua vita (1881)?
Esempio importante che sostiene la tesi del gradualismo:
processi di piccola entità possono produrre grandi effetti
per accumulo in tempi lunghi (su scala geologica)