Müller Matthias
Nozioni d'evoluzione
Lun, 17/07/2006 - 12:59 — MatAutore:
Müller Matthias
Poche teorie sono più note e più discusse della teoria dell’evoluzione di Darwin. Ma cos'è davvero l’evoluzione? L’evoluzione è il risultato di due forze: la selezione e la deriva genetica. Ed ecco subito che la cosa si complica.
La selezione è la capacità a lungo termine di lasciare il massimo numero di discendenti. Si applica in qualsiasi momento e se ne distinguono tre tipi: la selezione naturale, la selezione sessuale e la selezione umana.
La selezione naturale è la ben nota “sopravvivenza dei migliori”, che si traduce in un’accresciuta longevità, permettendo all’individuo di riprodursi più a lungo. E però anche espressa da un’accresciuta fertilità (intesa come progenie prodotta all’anno) che ha quale conseguenza l’aumento del numero di discendenti.
La selezione sessuale è quella che spiega la maggior parte delle bizzarrie della natura. Vi siete mai domandati perché spesso gli animali presentano strane chiome, creste, colori e quant’altro? Simili ornamenti non dovrebbero portare a une prematura dipartita di chi li espone? Ebbene la selezione sessuale favorisce coloro che “rimorchiano” di più. Se un canarino giallo si fa mangiare due volte più spesso di un canarino grigio, ma si accoppia col triplo delle canarine (e lascia discendenza) ecco che il colore giallo sarà selezionato. Si noti che in questo caso la preferenza per il giallo (portata dalla canarina) e il colore giallo (portato dal canarino) si ritroveranno uniti negli stessi individui, il canarino non solo lascerà più figli gialli ma anche più figlie con una morbosa passione per lo stesso colore.
Ciò malgrado talune manifestazioni di questa selezione (la coda del pavone ne è l’esempio classico) paiono a molti eccessive. Una teoria è stata allora elaborata (ma non provata in maniera definitiva) secondo la quale solo gli animali migliori sarebbero capaci di fregiarsi dei gadget selezionati. La coda del pavone sarebbe in questo un handicap “onesto” in quanto permetterebbe alla femmina di scegliere il maschio migliore. In particolare è stato dimostrato che i maschi affetti da parassiti sono incapaci di esprimere l’oggetto della selezione, una sgargiante coda per l’appunto.
La selezione umana infine è quella che l’uomo ha sempre applicato sia coscientemente che incoscientemente selezionando gli animali da lui preferiti. L’aspetto del vostro cane e gatto è in larga misura dovuto alla selezione umana. Si noti che la selezione umana è cieca a tutto ciò che non è apparenza, un allevatore sceglierà il gatto più bello non quello col sistema renale più efficace. Questo, unito alla deriva genetica (vedi prossimo paragrafo) spiega perché un cane di razza vive in generale la metà di un bastardino.
La deriva genetica è interamente dovuta al caso. Il principio base della deriva è che un gene qualunque può ritrovarsi casualmente in un contesto favorevole ed arrivare a fissarsi nella popolazione.
Mi spiego: supponiamo che su un’isola deserta giungano fortunosamente tre piccioni (due maschi ed una femmina). Dei due maschi uno è zoppo, anemico, vola male ed ha pure un occhio storto allorché l’altro è pressoché perfetto. Ci si aspetterebbe che la selezione favorisca prevalentemente il secondo piccione, il primo piccione non dovrebbe quasi lasciare discendenti. Può però succedere che mentre è intento a becchettare, per puro caso il secondo piccione venga colpito alla testa da una noce di cocco matura e stramazzi a terra. Ecco che per deriva genetica il primo piccione lascerà molta più discendenza di quanto fosse lecito aspettarsi.
Ci si aspetterebbe erroneamente che fenomeni di questo tipo siano rari, invece la deriva genetica gioca un ruolo maggiore in tutti i tipi di selezione. La deriva genetica è inversamente proporzionale all’effettivo della popolazione (più la popolazione è piccola più la deriva è forte) ed in generale si esprime come cambiamento di frequenza di un gene (o meglio un allele). Se per esempio l’allele “occhi blu” è presente a une frequenza del 35% ci si aspetterebbe che, in assenza di selezione questa proporzione non cambi alla generazione seguente. In realtà la frequenza sarà o leggermente superiore o leggermente inferiore. Quando questa raggiunge lo 0% (eliminazione dell’allele), o il 100% (fissazione), nessuna nuova fluttuazione è più possibile.
Un allele può quindi essere perso o fissato solamente in base alla deriva.
A conferire un ruolo maggiore alla deriva partecipano sia il numero di geni che ogni organismo possiede (30′000 per l’uomo), sia il fatto che le popolazioni naturali sono soggette a forti fluttuazioni nel loro effettivo (dovute a carestie, inondazioni, epidemie e affini), gli anni a basso effettivo contribuiscono in maniera preponderante alla deriva.
Entrambe le forze trattate sopra hanno come effetto ultimo di distruggere la diversità. Il fatto che questa sussista ancora (non siamo tutti gemelli), è interamente dovuto al fatto che la mutazione reintroduce la diversità così consumata.
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Commenti
Ave Mat. Hai dimenticato di reimpaginare e di aggiungere i TAGS.
(E il biologo, come promesso)
Ave michele. Si fa il possibile... quello sull'evoluzione umana sarà meglio impaginato e più interessante.
Lo staff fa magie!
Grazie, Bravo Charlie.
Charlie Brown.
benvenuto, intanto, Mat. Grazie, Michele.
Benvenuto, anche da parte di Charlie Brown.
moi aussi, a presto ti sottoporrò un bel po' di sano creazionismo, o via mezza, vedremo..
Parlaci di più delle mutazioni, della genesi delle varietà, prima che vengano selezionate. Quali sono le variabili di attività in gioco nel fenomeno delle mutazioni (casuali e fino a quanto).
Bell'introduzione, comunque. Concisa e limpida. Ma solo come inizio, però ;)
http://www.lankelot.eu/?biografia=101 - è una saga famigliare o sbaglio? Eccellente, nel caso.
"Una teoria è stata allora elaborata (ma non provata in maniera definitiva) secondo la quale solo gli animali migliori sarebbero capaci di fregiarsi dei gadget selezionati" > adoro questa teoria. Approfondiamola.
E una saga familiare, un po' alla guerre stellari...
hai indovinato. La biografia l'ho scritta io :-)
Avete uno stile molto simile. Promettente questa convergenza su una piattaforma comune. Aspetto Mat per le repliche.
Mi piace.
Questo ragazzo ci darà grandi soddisfazioni.
Ringrazio tutti per l'apprezzamentp del lavoro.. seguirà senza dubbio qualcosa in più.
Il fenomeno di mutazione è in effetti totalmente casuale. Può esere dovuto sia a dei danni subiti dal DNA (in suguito allo stress ambientale per esempio) sia a degli errori nella sua replicazione. Una carattere su un milione è infatti copiato sbagliato (sembra poco ma il DNA umano è composto da 3,2 mia dia caratteri).
Secondo l'ubicazione e il tipo di mutazione si distiguono:
- mutazioni favorevoli (rarissime) che aumentano le possibilità dell'individuo.
- mutazioni sfavorevoli (frequenti) che variano di intensità fino alle mutazioni letali.
- mutazioni neutre (frequenti), dovute alla ridondanza del codice (64 codoni per 20 amminoacidi).
La casualità di questo fenomeno è sfruttata per la costruzione di alberi evolutivi, l'accumulo di mutazioni neutre fra due specie è infatti proporzionale alla lontananza temporale della loro separazione (ultimo antenato comune). Il sistema non è precisissimo ma funziona.
Grazie Mat per il compendio. Ti avevo posto la richiesta perché erano sorte vecchie reminesceinze su elementi anomali di incremento di frequenza delle mutazioni: raggi gamma, meteoriti, campo magnetico terrestre ed altro che non ricordo. E' possibile che in alcune epoche, e sotto l'influsso di fenomeni particolari e fuori statistica, la mutazione genica abbia avuto dei periodi di forte eclettismo? E il fallaut radioattivo prodotto dall'uomo nell'ultimo secolo, ha qualche rilevanza per il futuro delle specie? E poi uno spunto eretico, ma che mi incuriosisce: in che modo l'uomo potrà controllare la propria evoluzione genica? Sarà possibile? Che tu sappia, esistono studi i dibattiti a riguardo?
Grazie infinite. Sarai davvero una risorsa fondamentale per la sezione scienze. A nome di tutti, ancora ;)
Domande interessanti, cercherò di essere conciso.
Certamente il fallout radiottavo imputabile all'uomo sta giocando un ruolo nel tasso di mutazione proprio di ogni specie. Quantificare questa partecipazione è per altro totalmente impossibile. La sola fonte d'informazione utile ci viene infatti dal sequenziaggio del DNA, una tecnica relativamente recente, non si posseggono dunque sufficineti dati per permettere un'estrapolazione affidabile. Più che della radioattività io mi preoccuperei però dei mutageni chimici che l'uomo sta allegramente disperdendo nell'ambiente. Infine una puntualizzazione eretica. Tutte queste nuove mutazioni accresceranno la biodiversità!
Dei periodi di forte aumentazione (e viceversa) del numero di specie sono per altro esistiti, notoriamente l'esplosione cambriana. In generale sembra che il meccanismo sia questo. Molte mutazioni solo leggermente favorevoli vengono lentamente accumulate fino a che un prototipo è finalmente pronto. Una volta creato il modello "insetto" per esempio, si tentano rapidamente tutte le variazioni sul tema. Il fenomeno è abbastanza logico. Una volta creato un nuovo equilibrio (per cui esistono solo poche mutazioni favorevoli il cui ordine di apparizione è stabilito dalla necessità) le possibilità di "ricamo" si moltiplicano e si assiste all'esplosione di un novo phylum evolutivo.
Delle domande sulle possibilità di controllo dell'evoluzione umana, mi occuperò in seguito credo meritino un articolo tutto loro.
Preciso inoltre che l'evoluzione non è esattamente il mio ramo, per i dettagli cedo volentieri il posto a gente più competente di me.
Infine mi correggo su un punto trattato in una precedente risposta. La mutazione è sempre casuale, e il suo tasso è generalemnte mantenuto dagli organismi al suo valore minimo. Un'eccezione è per altro conosciuta, si tratta di un ceppo di stafilococco che vive unicamente in ambiente ospedaliero. Questo stafilococco ha perso un pezzo della macchina che replica il DNA, ciò che implica un aumento degli errori di trascrizione di circa 1000 volte. Sembra che così il battere si adatti meglio ai continui cambi nei cocktail di antibiotici.
Staphylococcus cleverus, grande!
wiki è spaziale. ha un capitolo sulle selezione sessuale qui
http://it.wikipedia.org/wiki/Selezione_sessuale
ma qui, nell capitolo dedicato all'evoluzione in generale non si accenna mai a questo tipo di selezione:
"http://it.wikipedia.org/wiki/Evoluzione"
allucinante
darwin + tags ripuliti
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