capitolo 31 n.
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Capitolo 31. 0. Sulle tracce dell’evoluzione. La storia della Terra e la macroevoluzione. 31.1 La cronaca dell’evoluzione attraverso l’analisi dei fossili Le testimonianze fossili documentano il corso della macroevoluzione , l’insieme degli eventi più significativi della storia della vita.

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Presentation Transcript
capitolo 31

Capitolo 31

0

Sulle tracce dell’evoluzione

la storia della terra e la macroevoluzione
La storia della Terra e la macroevoluzione
  • 31.1 La cronaca dell’evoluzione attraverso l’analisi dei fossili
    • Le testimonianze fossili documentano il corso della macroevoluzione, l’insieme degli eventi più significativi della storia della vita.
    • Nella scala geocronologica:
      • grandi trasformazioni delle forme di vita prevalenti delimitano le diverse ere geologiche;
      • variazioni meno imponenti delimitano i periodi all’interno delle ere.
biologia sistematica e filogenetica
Biologia sistematica e filogenetica
  • 31.6 Le relazioni filogenetiche si basano su strutture omologhe nei reperti fossili e negli organismi viventi
    • La filogenesi è la storia evolutiva di un gruppo di organismi.
    • La documentazione fossile consente di tracciare la filogenesi di molti gruppi di organismi.
    • Una delle migliori fonti di informazione sulle relazioni filogenetiche sono le strutture omologhe che testimoniano l’esistenza di un antenato comune.
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Le strutture analoghe sono il risultato di adattamenti a pressioni ambientali simili (non di una comune discendenza) e mostrano le convergenze evolutive di organismi di linee anche molto lontano tra loro.

Figura 31.6

slide6
La ricostruzione della filogenesi è una parte della sistematica, o tassonomia, lo studio della diversità e della classificazione dei viventi in categorie dette taxa.
  • La sistematica comprende lo studio analitico della filogenesi e della diversità tra gli organismi: un obiettivo prioritario dei tassonomisti è dunque quello di distinguere tra omologie e analogie.
slide7
31.7 I tassonomisti classificano gli organismi in base alla filogenesi
  • Seguendo il sistema ideato da Linneo (nomenclatura binomia) i tassonomisti assegnano a ciascuna specie un nome latino composto da due parti :
    • Il primo nome è quello del genere che, di solito, comprende un certo numero di specie.
    • Il secondo nome è quello della specie.
slide8

Felis catus

(gatto domestico)

Specie

Felis

Genere

Felidae (felidi)

Famiglia

Carnivora (carnivori)

Ordine

Mammalia (mammiferi)

Classe

Chordata (cordati)

Phylum

Animalia (animali)

Regno

Eukarya

Dominio

  • I generi sono raggruppati in taxa via via più ampi: la famiglia, l’ordine, la classe, il phylum, il regno e infine il dominio.

Figura 31.7A

slide9
I biologi rappresentano le genealogie degli organismi mediante gli alberi filogenetici, diagrammi che tracciano le relazioni evolutive nel modo più dettagliato possibile.

Lutra

lutra

(lontra

europea)

Canis

familiaris

(cane

domestico)

Felis

catus

(gatto

domestico)

Mephitis

mephitis

(moffetta

striata)

Canis

lupus

(lupo)

Specie

Lutra

Mephitis

Canis

Felis

Genere

Canidae

Felidae

Mustelidae

Famiglia

Carnivora

Ordine

Figura 31.7B

slide10

Gruppo interno

(mammiferi)

Gruppo esterno

(rettili)

Tartaruga

Ornitorinco

Canguro

Castoro

Caratteri

Gestazione lunga

Gestazione

Pelliccia, ghiandole mammarie

Colonna vertebrale

Gestazione lunga

3

Gestazione

2

Pelliccia, ghiandole mammarie

1

Colonna vertebrale

  • 31.8 I cladogrammi sono diagrammi basati sulla presenza di caratteri derivati condivisi tra le specie

I cladogrammi

Basandosi sulle caratteristiche omologhe per confrontare gli organismi, la cladistica cerca di definire dei taxa monofiletici, cioè gruppi costituiti da un antenato e da tutti i suoi discendenti.

Figura 31.8A

slide11
I caratteri primitivi condivisi sono le strutture omologhe comuni sia all’antenato sia a tutti i discendenti.
  • I caratteri derivati condivisi sono strutture nuove esclusive di una certa linea evolutiva.
slide12
Il gruppo interno e il gruppo esterno
    • Nell’analisi cladistica, il gruppo interno è l’insieme dei taxa che si stanno analizzando.
    • Il gruppo esterno è affine a quello interno ma non ne fa parte.
  • La cronologia dei nuovi tratti
    • Nel cladogramma, ciascuna ramificazione a due rami rappresenta la divergenza tra due gruppi da un antenato comune.
    • Ciascun punto di ramificazione rappresenta un antenato comune a tutti i taxa che si trovano sopra di esso.
slide13

Orso bruno

Orso

polare

Orso nero

asiatico

Orso nero

americano

Orso

malese

Orso

labiato

Orso

dagli

occhiali

Panda

gigante

Procione

Panda

minore

Pleistocene

Pliocene

10

Miocene

15

20

Milioni di anni

Ursidae

25

30

Procyonidae

Oligocene

35

Antenato comune

ancestrale

40

  • 31.9 La biologia molecolare è utile per delineare gli alberi filogenetici

Albero filogenetico basato su dati molecolari

Figura 31.9A

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Uomo

Scimpanzé

Gorilla

Orangutan

Antenato comune

  • L’evoluzione dei genomi
  • Attualmente è possibile confrontare tra loro non solo brevi sequenze di DNA ma interi genomi, compreso il nostro: per esempio ora sappiamo che il genoma dello scimpanzé e quello umano sono simili per il 99%.

Figura 31.9B

slide15
31.10 La suddivisione delle specie in domìni e regni è sottoposta a un continuo aggiornamento
  • Nella classificazione a cinque regni
    • le forme di vita procariotiche sono raggruppate nel regno Monera;
    • gli eucarioti pluricellulari sono distribuiti nei regni Plantae, Animalia e Fungi;
    • il regno Protista raggruppa organismi eucarioti che non sono altrimenti collocabili, soprattutto unicellulari.
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Modello della classificazione a cinque regni

Monera

Protista

Plantae

Fungi

Animalia

Procarioti

Primi

organismi

Eucarioti

Figura 31.10A

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Nella sistematica più recente si è introdotto un nuovo taxon, il dominio, di rango superiore al regno:
    • i quattro regni di eucarioti sono mantenuti e raggruppati nel dominio Eukarya;
    • i protisti si distinguono due domini
      • Bacteria (eubatteri e batteri) ;
      • Archaeabacteria (archei e archebatteri).
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Modello della classificazione a tre domìni

Eubacteria

Archaebacteria

Eukarya

Procarioti

Primi organismi

Eucarioti

Figura 31.10B