Comments
Description
Transcript
Presentazione di PowerPoint
laboratorio evoluzione SIMILI O DIVERSI? Marcello Sala … Disegnate un animale Conosciamo poche specie animali La nostra idea di animale fa riferimento soltanto ad esse “Ci sono più cose in cielo e in terra, Orazio, di quante ne sogni la tua filosofia.” (William Shakespeare, Amleto) Quante sono le specie di animali? Le stime del numero vanno da 3 a 100 milioni Quanti tipi di specie ci sono? Secondo gli scienziati una trentina di phyla artropodi tracheati esapodi Si assomigliano? Phylum di appartenenza tardigradi artropodi tracheati miriapodi artropodi tracheati esapodi onicofori molluschi gasteropodi TARDIGRADI tardus lento gradior-gradi camminare ARTROPODI - tracheati - miriapodi àrthron giuntura pous-podòs piede trachùs rugoso murìos innumerevole pous-podòs piede ARTROPODI - tracheati – esapodi àrthron giuntura pous-podòs piede trachùs rugoso ecsàs sei pous-podòs piede MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce dal guscio molle gastèr-gastròs ventre pous-podòs piede ONICOFORI ònux-ònichos unghia fero-ferre portare artropodi crostacei brachiopodi molluschi bivalvi Si assomigliano? Phylum di appartenenza molluschi cefalopodi molluschi gasteropodi artropodi crostacei molluschi cefalopodi BRACHIOPODI bracùs corto pous-podòs piede ARTROPODI - crostacei àrthron giuntura pous-podòs piede crosta MOLLUSCHI - bivalvi mollusca nux una varietà di noce dal guscio molle bis due volte valvae ante di una porta MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce dal guscio molle gastèr-gastròs ventre pous-podòs piede MOLLUSCHI - cefalopodi mollusca nux una varietà di noce dal guscio molle kefalè testa pous-podòs piede nematodi nematomorfi anellidi sipunculidi Si assomigliano? Phylum di appartenenza nemertini cordati cefalocordati NEMATODI nèma filo NEMATOMORFI nèma filo morfè forma SIPUNCULIDI sipho-siphonis sipuncŭlus piccolo sifone NEMERTINI Nemertes nome di una ninfa marina nèma filo ANELLIDI anello CORDATI – cefalocordati kefalè testa corda gastrotrichi cnidari antozoi Si assomigliano? Phylum di appartenenza molluschi gasteropodi artropodi crostacei anellidi anellidi CNIDARI - antozoi knidè ortica ànthos fiore zòon animale ARTROPODI - crostacei àrthron giuntura pous-podòs piede ANELLIDI anello GASTROTRICHI gastèr-gastròs ventre trichòs pelo MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce dal guscio molle gastèr-gastròs ventre pous-podòs piede anellidi anellidi Si assomigliano? Phylum di appartenenza anellidi anellidi anellidi REGNO sottoregno Animali Fagocitellozoi Placozoi Parazoi Poriferi Mesozoi Mesozoi Eumetazoi La classificazione è fatta in base a...? ramo superphylum clade Radiati Bilateri PHYLUM Cnidari Ctenofori Protostomi Ecdisozoi Kinorinchi Loriciferi Priapulidi Nematodi Nematomorfi Onicofori Tardigradi Artropodi Lofotrocozoi Sipunculidi Nemertini Foronidi Briozoi Entoprocti Brachiopodi Molluschi Anellidi Echiuridi Platizoi Platelminti Gastrotrichi Rotiferi Somiglianze e differenze I tipi di specie (Phyla) presentano piani anatomici e/o organizzazione profondamente differenti Deuterostomi Chetognati Emicordati Echinodermi Cordati In quali phyla vanno collocate queste specie? Nello steso phylum insieme a Tutte hanno una corda struttura di sostegno longitudinale dorsale REGNO sottoregno Animali Fagocitellozoi ramo superphylum clade Placozoi Poriferi Mesozoi Cnidari Ctenofori Parazoi Mesozoi Eumetazoi Radiati Bilateri PHYLUM Protostomi Deuterostomi Ecdisozoi Kinorinchi Loriciferi Priapulida Nematodi Nematomorfi Lobopodi Onicofori Tardigradi Artropodi Lofotrocozoi Sipunculi Nemertini Foronidi Briozoi Entoprocti Brachiopodi Molluschi Anellidi Echiuridi Platizoi Platelminti Gastrotrichi Gnatiferi Chetognati Emichordati Echinodermi Cordati Tutte hanno una corda struttura di sostegno longitudinale dorsale Larva di anfibio: ai lati della corda dorsale sono disposti i miotomi e sono visibili gli abbozzi delle future vertebre Somiglianze e differenze Embrioni di quali animali? I caratteri utilizzati dagli scienziati per distinguere i phyla sono diversi Molti non sono visibili Alcuni sono presenti nella larva (embrione) e non nell’adulto Esiste un criterio quantitativo generale per misurare le differenze e somiglianze? Analisi del DNA Due libri in una lingua sconosciuta: come stabilire se sono lo stesso testo? quanto sono diversi i due testi? Si confrontano punto a punto le rispettive sequenze di caratteri DNA: contiene informazioni ‘scritte’ con un ‘alfabeto’ di 4 ‘caratteri’ (nucleotidi) in sequenze di miliardi di ‘caratteri’ si possono contare le differenze nelle sequenze di nucleotidi nel DNA di due specie: maggiore diversità più lontana la parentela più lontano nelle generazioni l’antenato comune DNA uguale? 98,8% 85% 40% DNA diverso 1,2% 15% max 0,1% 60% Quale funzione ha il DNA? Contiene informazioni che fanno sì che un organismo sia ciò che è, ovvero: • della sua specie • vivo Quali funzioni richiede, per un animale, l’essere vivo? conservare l’integrità e l’organizzazione mantenere e regolare l’ambiente interno smistare sostanze produrre energia nutrirsi (assimilare il cibo) muoversi coordinare le funzioni sentire l’ambiente esterno riprodursi queste funzioni devono essere organizzate in un sistema Da questo punto di vista che cosa rappresentano i diversi phyla? Diversi sistemi diversi tipi di soluzione al problema del vivere diversi piani corporei di organizzazione delle funzioni vitali Symbion pandora per la maggior parte della sua vita simbionte sulle setole dell’apparato boccale delle aragoste norvegesi non risulta appartenere ad alcun phylum conosciuto Ciclo di vita complicato con 3 larve Un nuovo phylum: Cycliophora imparentato con Briozoi o con Rotiferi Sistema gerarchico di Linneo che c’entra l’evoluzione di Darwin? La teoria dell’evoluzione darwiniana se - in una popolazione i caratteri sono variabili tra individui - c’è competizione per la sopravvivenza (nel reperire il cibo o nell’evitare i predatori) - una variante ha un vantaggio rispetto ad altre per la sopravvivenza o per la riproduzione - i caratteri di quella variante sono ereditari allora i portatori della variante vantaggiosa si riproducono più degli altri: la frequenza della variante vantaggiosa aumenta rispetto alle altre nella popolazione la forma (media) di una specie cambia attraverso le generazioni “L’origine delle specie per selezione naturale” 1859 Africa Questo cosa c’entra con l’origine di nuove specie? se due gruppi della stessa popolazione si separano il cambiamento attraverso le generazioni può essere divergente se la diversità supera la soglia della interfecondità la separazione ha dato origine a due specie diverse “genealogia” delle specie =filogenesi : discendenza da un specie antenata comune India tempo Il sistema gerarchico di Linneo… … trova spiegazione nella filogenesi di Darwin La teoria dell’antenato comune (inteso come specie) REGNO sottoregno Animali Fagocitellozoi Parazoi Mesozoi Eumetazoi ramo superphylum clade Protostomi Ecdisozoi Radiati Bilateri Lofotrocozoi Sipunculi Hyoliti Nemertini Foronidi Briozoi Entoprocti Brachiopodi Molluschi Anellidi Echiuri Platizoi Platelminti Gastrotrichi Rotiferi Chetognati Emichordati Echinodermi Cordati antenato comune Deuterostomi PHYLUM Placozoi Poriferi Mesozoi Cnidari Ctenofori Kinorinchi Loriciferi Priapulida Nematodi Nematomorfi Lobopodi Onicofori Tardigradi Artropodi Qual è l’antenato comune di tutti gli animali? Le spugne (phylum Porifera) sono da sempre state considerate il sister group di tutti gli animali Contrariamente alla maggior parte degli animali sono sessili, mancano di sistema nervoso, hanno solamente due foglietti embrionali (manca il mesoderma): questi dati che cosa indicano? Probabile divergenza precoce dall’antenato comune Dall’analisi del genoma di Mnemiopsis leidyi (phylum Ctenofori) e dal confronto con i genomi di altre 13 specie emerge che sarebbero questi organismi il sister group di tutti gli animali Le spugne, e più tardi le meduse, si sarebbero diversificate solo in tempi successivi I poriferi non hanno sistema nervoso: come possono essere successivi agli ctenofori che ce l’hanno? Il SN si sarebbe sviluppato già nell’antenato comune a tutti gli animali e sarebbe stato successivamente perso nella linea che ha dato origine alle meduse Che cosa si ricava dallo schema a proposito del mesoderma (lo strato intermedio dei foglietti tissutali embrionali)? Il mesoderma si sarebbe originato indipendentemente due volte: negli Ctenofori e nei bilateri (gli organismi con una simmetria rispetto al piano dorsoventrale) Che significato hanno in generale queste conoscenze? L’evoluzione non procede sempre dal ‘semplice’ al ‘complesso’