FACCIAMO CHIAREZZA SULL'EVOLUZIONE

                     
Un divertente TED video (in inglese) sui falsi miti legati a questo tema.

                       

DARWIN E LA TEORIA DELL' EVOLUZIONE

                           

                                 Charles Darwin from vanmig

OSSERVAZIONI SULLA TEORIA DI DARWIN: 

Darwin considerò anche un altro tipo di selezione, la selezione sessuale: in alcune specie la livrea molto vistosa dei maschi è motivo di scelta preferenziale da parte delle femmine che probabilmente associano all’aspetto sgargiante o imponente il concetto di buona salute e di forza. Questi aspetti dei maschi tendono pertanto ad essere selezionati all’eccesso fino a che non diventano un fattore di intralcio e vengono penalizzati dalla selezione naturale che ha sempre l’ultima parola (pensiamo ai palchi delle corna dei cervi che possono diventare così imponenti da rendere l’animale facile preda).

La teoria di Darwin è stata interpretata in vario modo e spesso arricchita da concetti che il naturalista inglese non poteva a quel tempo conoscere. Da studi iniziati negli anni trenta e quaranta del ventesimo secolo con il progredire della genetica e della genetica di popolazione ha origine la cosiddetta “sintesi moderna” ad opera soprattutto di Dobzhansky e Mayr. Il concetto darwiniano di selezione naturale perde il significato di sopravvivenza dell’individuo più adatto per assumere quello di aumento della frequenza di alcuni geni nel pool genico di una popolazione. Secondo i sostenitori della sintesi moderna l’evoluzione è molto graduale (ciò non è però confermato dai fossili). Importante è invece il concetto di “mutazioni neutre” di un gene (cioè né favorevoli, né sfavorevoli): tali mutazioni non sono eliminate e potranno essere usate proficuamente in seguito se appariranno altre mutazioni con cui entrare in sinergia per produrre caratteri più adatti.

Un'altra interpretazione della teoria di Darwin è quella degli equilibri punteggiati. In realtà Darwin stesso aveva scritto che: « Molte specie, dopo essere state formate, non sono mai andate incontro a ulteriori mutamenti ... ed i periodi, durante i quali le specie sono andate incontro a modificazioni, anche se lunghi misurati in anni, probabilmente sono stati brevi in confronto ai periodi in cui hanno mantenuto la stessa forma ». Nel 1972 i paleontologi Eldredge e Gould scrissero che i cambiamenti evolutivi avvengono in periodi di tempo relativamente brevi (ovviamente si tratta di tempi geologici) sotto l'impulso di forze selettive ambientali; questi periodi sarebbero intervallati da lunghi periodi di stabilità. Le prove paleontologiche confermano questa interpretazione del darwinismo. Si rinvengono pochi fossili intermedi rispetto a quelli di individui di specie ben definite nei lunghi periodi di stabilità.

BIOGRAFIA DI DARWIN- DOCUMENTARIO

Documentario del 2006 sull'evoluzione delle specie e sul naturalista che ha sconvolto le precedenti teorie sull'evoluzione.

Esso fa parte di  "Ulisse - Il piacere della scoperta", un programma televisivo documentaristico ideato da Piero Angela ed Alberto Angela, e condotto da quest'ultimo, in onda dal 2000 su Rai 3.

                           

QUALCHE ELEMENTO SULLA GENETICA DELLA BISTON BETULARIA

Ancora sulle falene inglesi (non solo inglesi) che si mimetizzano sui tronchi, delle quali abbiamo già parlato qui

Biston betularia medionigra

Una volta capito che esistono due varietà della stessa specie Biston betularia, e che queste due varietà realizzano due diversi adattamenti mimetici in due ambienti diversi, .....ecco che la cose si complicano!

La trasmissione del carattere colore (chiaro o scuro) dovrebbe seguire in qualche modo almeno le prime due leggi di Mendel, con un carattere dominante e uno recessivo.

Se il dominante fosse il carattere scuro, sarebbe così:

In grigio i fenotipi scuri, in bianco quelli chiari.
In condizioni di non inquinamento le ultime due tabelle sono quelle che si realizzano più facilmente In quanto gli individui Sc vengono facilmente eliminati di continuo e quelli SS sono ancora più rari per le stesse ragioni.
Potrebbe anche essere che il carattere dominante sia il chiaro, allora sarebbe:

Anche se fosse così, in condizioni di non inquinamento le ultime tre tabelle sarebbero quelle più frequenti.

In realtà esiste anche una forma, molto rara e intermedia fra le due, quindi grigiastra, chiamata Biston Betularia medionigra in Europa continentale, ma che (per complicare le cose) viene indicata con altri nomi in Gran Bretagna e in Nordamerica). 

Si potrebbe allora ipotizzare una dominanza parziale, cioè uno di quei casi in cui non esiste il carattere dominante nel senso descritto da Mendel e in cui gli individui eterozigoti hanno un fenotipo intermedio tra i due possibili.

Ma con ogni probabilità non è così: gli individui Sc o Cs qui indicati, sarebbero frequenti, mentre Biston Betularia medionigra è di gran lunga la più rara.

Allo stato attuale non abbiamo trovato uno studio ultimativo sulla genetica della betularia.... in parole povere non esiste o comunque non è nella nostra disponibilità una mappatura genica della nostra falena, neppure per quanto riguarda il carattere della colorazione.

L'ipotesi più accreditata e più convincente è che il carattere dominante sia quello scuro (quindi in sintonia con il primo gruppo di quadrati di Punnett) e che il colore del fenotipo sia determinato da almeno due diversi loci portati sullo stesso cromosoma e quindi quasi sempre associati. Solo in caso di crossing-over si originerebbero le forme intermedie. Chi avesse notizie più precise......

Notare le antenne molto sviluppate e a pettine per percepire sostanze anche a bassissima concentrazione (da Wiki)

Altra complicazione: è quasi esclusivamente il maschio quello che vola in cerca di una femmina, attratto dai feromoni, che vengono percepiti con le antenne sviluppatissime, e quindi il mimetismo riguarda sopratutto lui. Evidentemente i geni responsabili del mimetismo non sono localizzati sui cromosomi o sul cromosoma che determina il sesso..... La biologia di questi animali presenta un' altra particolarità: l'animale attraversa quattro fasi: uovo, bruco, pupa e insetto alato; e fin qui niente di strano, ma quella dell'adulto non è la sola fase mimetica: tutta la vita (o le vite?) di questo animaletto sono legate alla massima discrezione: le uova sono quasi invisibili: l'adulto.... abbiamo già visto con quale efficacia si mimetizzi; la pupa vive addirittura sottoterra e il bruco, sorpresa!, ha uno dei più raffinati mimetismi del suo gruppo e simula uno stecchetto di legno, simile a un corto ramoscello...

LA STORIA DELLE FALENE INGLESI CHE SI MIMETIZZANO SUI TRONCHI

Biston betularia

Da molti anni si spiega agli studenti la storia delle falene a varietà bianca oppure nera che si diffondono a seconda delle condizioni ambientali.

Biston betularia su un tronco chiaro

In pratica esiste una varietà bianca di una falena che si mimetizza sulla corteccia chiarissima delle betulle, mentre la varietà nera (della stessa specie) non si mimetizza per nulla, è facilmente visibile e viene predata quasi totalmente. 

Invece, in condizioni di inquinamento, con i tronchi delle betulle resi scuri dallo smog, la situazione si capovolge: le falene della varietà bianca diventano rare, mentre sono favorite quelle di colore grigio-nero. 

Si tratta di un bell'esempio di selezione naturale e di adattamento all'ambiente, quindi di evoluzione, un piccolo passettino di evoluzione.

In realtà la storia è molto più complessa e non così facile da provare.... certo l'ipotesi è carina e ha una sua logica,  ma (in SCIENZE !) ogni ipotesi deve essere dimostrata. 

Biston betularia carbonaria su tronco chiaro

Innanzitutto il fenomeno si verifica anche con alberi diversi dalla betulla, purché, come spesso accade, la corteccia sia ricoperta di licheni, che sono grigio-bianchi. Ed è lo stesso anche in caso di inquinamento, perché i licheni vengono uccisi dalle sostanze nocive, e il tronco diventa grigio-marrone scuro.

La falena naturalmente ha un nome: Biston betularia (Linné, 1758)

La parentesi ci dice che la specie è stata descritta per la prima volta da Karl von Linné nel 1758, anche se era stata classificata in un genere diverso. Il genere Biston, infatti, è stato istituito da William Elford Leach nel 1815. 

L'esistenza di una varietà decisamente scura è stata scoperta nel 1845. Successivamente tale varietà è stata denominata  Biston betularia carbonaria da Jordan, nel 1869.

La storia inizia (anzi, finisce) con Niko Timbergen, premio Nobel per la Medicina nel 1973 insieme a Konrad Lorenz e Karl von Frisch per i loro  studi sul comportamento degli animali, scienza che adesso si chiama Etologia.

Si chiama "Nobel per la Medicina" ma comprende di fatto anche tutte le Scienze Biologiche, infatti il Nobel per la Biologia non è mai stato istituito.

Ma Torniamo a Timbergen e ai suoi studi sugli insetti.

Nel suo famosissimo libro "Naturalisti Curiosi" uscito nel 1958, oltre a raccontare i comportamenti di vari animali e a spiegare come viene applicato il metodo scientifico quando si lavora letteralmente sul campo (o foresta o spiaggia che sia), racconta di avere lavorato con  Bernard Kettlewell sulla Biston betularia, per dimostrare (e filmare) la reale capacità di molti uccelli del bosco di individuare e predare le nostre povere falena.

Si tratta di appostarsi in un capanno fatto con una piccola tenda mimetica e aspettare per ore che uccelli di varie specie vengano a catturare le falene che di giorno dormono sui tronchi degli alberi.

Si tratta anche di mettercele, le betularia, sui tronchi degli alberi.... e devono essere quelle "sbagliate", nere sui tronchi chiari, bianchicce sui tronchi anneriti. Quindi bisogna avere un vero e proprio allevamento di falene, anzi, probabilmente due, uno per ciascuna varietà. Le riprese video (a quei tempi con teleobiettivo, cinepresa e pellicola, ovviamente) sono una ottima dimostrazione sperimentale, ma per completare il lavoro bisogna tener conto di quante falene sono state esposte e di quante vengono poi catturate e mangiate e da quali specie di uccelli.

E Kettlewell? Bernard Kettlewell era un genetista inglese, nato nel 1907 e quindi vissuto (principalmente in Inghilterra) tra il primo e il secondo dopoguerra. 

Uno dei suoi lavori più importante è proprio quello sulle falene, quello di cui abbiamo descritto solo l'ultima fase, svolta in collaborazione con Tinbergen.

Kettelwell era partito dall'ipotesi che il colore delle betularia avesse efficacia mimetica, e l'aveva dimostrato

Come?
Aveva preso in esame due boschi nell'Inghilterra meridionale, uno inquinato e uno invece "pulito"; si era procurato grandi quantità di betularia adulte di entrambe le varietà (non si trovano certo al supermercato, è indispensabile avviare un allevamento in grado di offrire alcune centinaia di esemplari...)

Poi le aveva poste poco dopo l'alba, per molti giorni,  una per una, sui tronchi (falene "giuste" e "sbagliate" in egual numero) e poi aveva contato quante ne venivano mangiate e quante ne sopravvivevano, sia della varietà mimetizzata, sia di quella facilmente visibile. 

MA!!!!.... Come si fa a ricontarle??? Di notte, tutta la notte, le falene (prevalentemente i maschi) volano dappertutto e all'alba non si sognano minimamente di ritornare al punto di partenza, dove il ricercatore le aveva depositate amorevolmente il giorno prima...

E quindi bisogna, dopo uno o più giorni, ricatturarle durante la notte Si adopera una trappola formata fondamentalmente da una lampadina che attira gli insetti e da un imbuto che li fa cadere in un recipiente. La mattina bisogna poi liberare tutti gli insetti di specie diverse e tutte le Biston betularia preesistenti nel bosco, che rovinerebbero completamente i calcoli. Per riuscire a distinguere le sue betularia da quelle che erano già naturalmente presenti nel bosco Kettlewell aveva un trucco semplicissimo: aveva marchiato le sue inferiormente, in modo che la marchiatura non rovinasse il loro mimetismo, con una macchiolina giallo verde.

Liberati tutti gli insetti che non ci interessano, possiamo contare le nostre Biston ricatturate e sviluppare la seguente proporzione:

Ps m : Ps non m  =  n° ricatturate mimetiche : n° ricatturate non mimetiche

Ps non m  significa probabilità  di sopravvivenza delle non mimetizzate 

Ps m  significa probabilità  di sopravvivenza delle mimetizzate

Il rapporto    Ps m : Ps non m,    pari a quasi 10, ci dice quanto è conveniente essere mimetizzate.....

Non è possibile invece sapere quante farfalle sopravvivono realmente ogni giorno, perché non tutte le sopravvissute sono così collaborative da farsi ricatturare durante la notte. Immaginiamo soltanto che nere e bianche sopravvissute vengano ricatturate nella stessa percentuale.

Proviamo a chiarire con un esempio (del tutto inventato, non abbiamo i dati di Kettlewell)

Depositiamo sui tronchi 50 falene mimetizzate e 50 falene non mimetizzate.

La notte successiva ne ricatturiamo 30 mimetizzate e 5 non mimetizzate.

Il rapporto Ps m/Ps non m in questo caso sarebbe un terrificante 30:5 ! Significa che le farfalle facilmente visibili vengono mangiate in numero 6 volte superiore, una strage. 

Tinbergen scrive: 

"Doveva esservi una spaventosa pressione selettiva"

Quello che non possiamo sapere invece è quante falene sono sopravvissute: certamente 30 e 5, più le non ricatturate che non sappiamo quante siano. Ma nel caso più ottimistico le mimetiche si sono salvate tutte. Allora sarebbe:

50: 30 = x : 5      dove x è il totale delle sopravvissute non mimetiche, circa 8......

continua qui

LA TEORIA DELL' ORIGINE DELLA SPECIE

La teoria dell'origine delle specie  fu suggerita a Darwin dalle osservazioni eseguite nel corso del suo viaggio. Fondamentale fu  l'osservazione sulla fauna delle isole Galapagos che, pur essendo vicine l'una all'altra, con clima e condizioni fisiche quasi identiche, presentano ciascuna marcate differenze in uno stesso gruppo animale che le abita.

Dopo il suo ritorno in Inghilterra, Darwin si impegnò su questo problema cercando di stabilire il meccanismo che poteva aver dato luogo alla variazione delle specie. Determinante a questo proposito fu l'analisi delle pratiche dell'allevamento a opera dell'uomo per cui nel corso dei secoli si erano ottenute nuove forme negli animali domestici , scegliendo per la riproduzione i soggetti dotati di particolari caratteristiche. Darwin teorizzò che, analogamente alla selezione artificiale operata dall'uomo, anche in natura dovesse agire un meccanismo simile per effetto di un fattore selettivo che, come gli suggerì la lettura del saggio di T. R. Malthus sull'incremento della popolazione, doveva essere individuato nella lotta incessante per la sopravvivenza all'interno di un dato ambiente. Gli individui di una specie non sono identici ma presentano innumerevoli differenze, anche se spesso difficilmente percepibili; su di esse agisce la selezione naturale. Altro meccanismo, nella formazione delle nuove  specie, è l'isolamento geografico che agisce su di una popolazione piccola e non rappresentativa.

Il libro " Origine della specie " fu fonte di aspre controversie fin dalla sua prima apparizione, poiché esso contraddiceva le allora diffuse teorie "scientifiche" di un intervento divino diretto sulla natura e contrastava con la Creazione vista secondo l'interpretazione letterale del libro della Genesi. La mancanza di un meccanismo coerente dell'eredità restò uno dei principali punti deboli della teoria darwiniana fino alla riscoperta del lavoro di Gregor Mendel nei primi anni del XX secolo. Si può comunque dire che il maggior merito di Darwin fu quello di aver portato l'idea di evoluzione nell'arena del dibattito scientifico propriamente detto.
Sebbene Darwin fosse sostenuto da alcuni scienziati (tra i quali Thomas Henry Huxley), altri esitarono ad accettare la sua teoria a causa del mancato chiarimento del modo con il quale gli individui potevano trasmettere le loro caratteristiche alla discendenza. Darwin propose una propria teoria dell'eredità per pangenesi, ma essa non era molto convincente.
Nel 1874, il teologo Charles Hodge accusò Darwin di negare l'esistenza di Dio per aver definito gli esseri umani il risultato di un processo naturale piuttosto che una creazione concepita da Dio. Infatti, la teoria dell'evoluzione si trova in completa contraddizione con le interpretazioni letterarie di molte leggende o storie religiose che narrano di come si sia originata la vita terrestre. Nel corso della polemica fra Darwin e la chiesa anglicana, Huxley ebbe a dichiarare:

« Preferisco discendere da una scimmia che da un uomo di cultura che ha prostituito il sapere e l'eloquenza al servizio del pregiudizio e della falsità »


La teoria di Darwin cambiò negli uomini il modo di vedere se stessi ed il mondo che li circondava. Con l'accettazione che gli umani discendessero dagli animali, diventava palese che anche l'uomo fosse un animale. Il mondo naturale assunse una tinta fosca nelle menti dei più, poiché gli animali selvaggi erano immaginati in perenne stato di competizione gli uni con gli altri. Il mondo fu visto in termini di minore "solidità": siccome molti milioni di anni fa esso era del tutto diverso dall'attuale, fu chiaro a molti che l'impatto dell'uomo sulla Terra non era così grande, e che l'uomo stesso avrebbe potuto estinguersi in un futuro.
Dal 1860 sino agli anni 1930, la teoria dell'evoluzione per selezione naturale di Darwin non fu accettata universalmente dagli scienziati, mentre "qualche forma" di evoluzione era considerata possibile.  Negli anni '30 il lavoro di numerosi biologi, genetisti, statistici e paleontologi portò alla formulazione della cosiddetta Sintesi moderna dell'evoluzione, che fondeva il concetto darwiniano di selezione naturale con la genetica di Mendel.

Attualmente la stragrande maggioranza dei biologi (oltre il 99%), considera che la teoria di Darwin sia fondamentalmente corretta. Nonostante ciò, negli Stati Uniti una parte significativa della popolazione è contraria all'evoluzione a causa di pregiudizi religiosi.

Negli ultimi decenni del sec. XIX i principi dell'evoluzione di Darwin vengono applicati all'analisi dell'organizzazione sociale. Le gerarchie e le differenze sociali vengono viste come fatto rispondente all'ordine naturale dell'evoluzione umana. TUTTAVIA IL DARWINISMO SOCIALE NON HA PROVE SCIENTIFICHE,  E 'UNA INTERPRETAZIONE FORZATA DEL DARWINISMO.

CHARLES DARWIN

Naturalista inglese (Shrewsbury, Shropshire, 1809-Downe, Kent, 1882). Nipote del medico e scrittore illuminista Erasmus Darwin, iniziò studi di medicina a Edimburgo e poi di teologia a Cambridge, senza riuscire però a concluderli. Ebbe sempre, infatti, un prevalente interesse per le scienze naturali e nel 1831 s'imbarcò, in qualità di naturalista, sul brigantino Beagle per una spedizione scientifica che si concluse nel 1836. Visitò le isole di Capo Verde, il Brasile, la Patagonia, la Terra del Fuoco, le coste del Cile e del Perú e molte isole dell'Oceano Pacifico tra cui le Galápagos. Durante questo viaggio ebbe modo di effettuare numerose osservazioni sulla geologia, la fauna e la flora, specialmente dell'America Meridionale, che gli offrirono prezioso materiale per affrontare il problema dell'origine delle specie. Al ritorno visse alcuni anni a Londra e poi si ritirò, per la malferma salute, non molto lontano da questa città, nel Kent, dove trascorse il resto della sua vita. Benché svolgesse privatamente la sua attività scientifica, fu sempre in stretto contatto con i più eminenti naturalisti del suo tempo. Fra le prime pubblicazioni vi furono nel 1839 il "Journal of Researches into the Natural History and Geology of the Various Countries Visited during the Voyage of H. M. S. Beagle (Viaggio di un naturalista intorno al mondo)" e nel 1846 "Geological Observations on South America (Osservazioni geologiche sul Sudamerica)". Nel 1859 compose il saggio " On the Origin of Species by Means of Natural Selection (L'origine delle specie attraverso la selezione naturale)" come sintesi di un più ampio lavoro da tempo in preparazione e che fu indotto a pubblicare anticipatamente avendo avuto comunicazione del fatto che A. Russell Wallace era pervenuto ai suoi stessi risultati pur se suffragati da minore documentazione. L'enorme risonanza e le polemiche suscitate da questo suo scritto non lo distolsero tuttavia da un intenso lavoro: nel 1868 pubblicò The Variations of Animals and Plants under Domestication (Variazioni degli animali e delle piante allo stato domestico) e nel 1871 The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (L'origine dell'uomo e la selezione sessuale). Affrontò anche temi collegati indirettamente all'evoluzione sia nel campo della psicologia (The Expression of the Emotions in Man and Animals, 1872, L'espressione delle emozioni nell'uomo e negli animali) sia in quello della botanica, in particolare sulla fecondazione e i movimenti delle piante. La violenta opposizione degli ambienti ecclesiastici e di quelli scientifici più conservatori alla sua teoria evoluzionistica non impedirono che alla sua morte egli fosse considerato già uno dei maggiori scienziati moderni.

Da: Sapere.it