Laboratorio evoluzione Marcello Sala SIMILI O DIVERSI?
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laboratorio evoluzione Marcello Sala
SIMILI ODIVERSI?
Disegnate un animale…
Conosciamo poche specie animaliLa 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 trentinadi phyla
artropodi tracheati esapodi
onicofori
molluschi gasteropodi
tardigradi
artropodi tracheati miriapodi
artropodi tracheati esapodi
Si assomigliano?
Phylum di appartenenza
ARTROPODI - tracheati – esapodi àrthron giuntura pous-podòs piede trachùs rugoso ecsàs sei pous-podòs piede
TARDIGRADI tardus lento gradior-gradi camminare
ARTROPODI - tracheati - miriapodi àrthron giuntura pous-podòs piede trachùs rugoso murìos innumerevole pous-podòs piede
MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce
dal guscio mollegastèr-gastròs ventrepous-podòs piede
ONICOFORI ònux-ònichos unghia fero-ferre portare
artropodi crostacei
brachiopodi
molluschi bivalvi
molluschi gasteropodi
artropodi crostacei
molluschi cefalopodimolluschi cefalopodi
Si assomigliano?
Phylum di appartenenza
ARTROPODI - crostacei àrthron giuntura pous-podòs piedecrosta
BRACHIOPODI bracùs corto pous-podòs piede
MOLLUSCHI - bivalvi mollusca nux una varietà di noce
dal guscio molle bis due volte valvae ante di una porta
MOLLUSCHI - cefalopodi mollusca nux una varietà di noce
dal guscio molle kefalè testa pous-podòs piede
MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce
dal guscio mollegastèr-gastròs ventrepous-podòs piede
Si assomigliano?
Phylum di appartenenza
cordati cefalocordati
sipunculidi anellidi
nemertini
nematodi nematomorfi
NEMERTINI Nemertes nome di una ninfa marinanèma filo
NEMATODI nèma filo
ANELLIDIanello
NEMATOMORFI nèma filo morfè forma
SIPUNCULIDI sipho-siphonis sipuncŭlus piccolo sifone
CORDATI – cefalocordatikefalè testacorda
Si assomigliano?
Phylum di appartenenza
cnidari antozoi
molluschi gasteropodi
gastrotrichi
anellidiartropodi crostacei
anellidi
CNIDARI - antozoi knidè ortica ànthos fiore zòon animale
GASTROTRICHI gastèr-gastròs ventre trichòs pelo
MOLLUSCHI - gasteropodi mollusca nux una varietà di noce
dal guscio mollegastèr-gastròs ventrepous-podòs piede
ARTROPODI - crostacei àrthron giuntura pous-podòs piede
ANELLIDIanello
anellidianellidi
anellidi
anellidi
Si assomigliano?
Phylum di appartenenza
anellidi
REGNO sottoregno ramo superphylum clade PHYLUM
Animali Fagocitellozoi Placozoi
Parazoi Poriferi
Mesozoi Mesozoi
Eumetazoi Radiati CnidariCtenofori
Bilateri Protostomi Ecdisozoi KinorinchiLoriciferiPriapulidiNematodiNematomorfiOnicoforiTardigradiArtropodi
Lofotrocozoi SipunculidiNemertiniForonidiBriozoiEntoproctiBrachiopodiMolluschiAnellidiEchiuridi
Platizoi PlatelmintiGastrotrichiRotiferi
Deuterostomi ChetognatiEmicordatiEchinodermiCordati
La classificazione è fatta in base a...?
Somiglianze e differenze
I tipi di specie (Phyla)presentano piani anatomici e/o organizzazione
profondamente differenti
In quali phyla vanno collocate queste specie?
Nello steso phylum insieme a
Tutte hanno una
cordastruttura di sostegnolongitudinale dorsale
REGNO sottoregno ramo superphylum clade PHYLUM
Animali Fagocitellozoi PlacozoiParazoi PoriferiMesozoi MesozoiEumetazoi Radiati Cnidari
Ctenofori
Bilateri Protostomi Ecdisozoi KinorinchiLoriciferiPriapulidaNematodiNematomorfiLobopodiOnicoforiTardigradiArtropodi
Lofotrocozoi SipunculiNemertiniForonidiBriozoiEntoproctiBrachiopodiMolluschiAnellidiEchiuridi
Platizoi PlatelmintiGastrotrichiGnatiferi
Deuterostomi ChetognatiEmichordatiEchinodermiCordati
Tutte hanno una
cordastruttura di sostegnolongitudinale 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?
! Somiglianze esagerate da Haeckel !
I caratteri utilizzati dagli scienziati per distinguere i phyla sono diversi
Molti non sono visibiliAlcuni 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 caratteriDNA: 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
98,8%
85%
40%
DNA uguale?
1,2%
15%
60%
DNA diverso
max 0,1%
Quale funzione ha il DNA?
Contiene informazioni che fanno sì cheun 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 viverediversi piani corporei di
organizzazione delle funzioni vitali
Symbion pandoraper la maggior parte della sua vita simbionte sulle setole dell’apparato boccale delle aragoste norvegesinon risulta appartenere ad alcun phylum conosciutoCiclo di vita complicato con 3 larveUn nuovo phylum: Cycliophoraimparentato 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 vantaggiosaaumenta rispetto alle altre nella popolazione la forma (media) di una specie
cambia attraverso le generazioni
“L’origine delle specie per selezione naturale”
1859
IndiaAfrica
… trova spiegazione nella filogenesi di DarwinLa teoria dell’antenato comune (inteso come
specie)
Il sistema gerarchico di Linneo… tempo
REGNO sottoregno ramo superphylum clade PHYLUMAnimali Fagocitellozoi Placozoi
Parazoi PoriferiMesozoi MesozoiEumetazoi Radiati Cnidari
Ctenofori
Bilateri Protostomi Ecdisozoi KinorinchiLoriciferiPriapulidaNematodiNematomorfiLobopodiOnicoforiTardigradiArtropodi
Lofotrocozoi SipunculiHyolitiNemertiniForonidiBriozoiEntoproctiBrachiopodiMolluschiAnellidiEchiuri
Platizoi PlatelmintiGastrotrichiRotiferi
Deuterostomi ChetognatiEmichordatiEchinodermiCordati
antenato comune
Qual è l’antenato comune di tutti gli animali?
Le spugne (phylum Porifera) sono da sempre state considerate
il sister group di tutti gli animaliContrariamente alla maggior parte degli animalisono sessili, mancano di sistema nervoso,hanno solamente due foglietti embrionali (manca il mesoderma):
questi dati che cosa indicano?
Probabile divergenza precoce dall’antenato comuneDall’analisi del genoma di Mnemiopsis leidyi (phylum Ctenofori) e dal confronto con i genomi di altre 13 specieemerge che sarebbero questi organismi
il sister group di tutti gli animaliLe 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’