Domande sull’evoluzione
Cosa è l'evoluzione?
L’evoluzione è il cambiamento di caratteristiche ereditarie attraverso le generazioni. L’evoluzione è un processo lento e graduale, ma nei 3.500.000.000 anni dall'origine della vita sulla terra c'è stato tutto il tempo perchè si potesse produrre, a partire dall'unico antenato condiviso da tutte le specie, la grande diversità di forme viventi che vediamo attualmente.
Che cosa è l’adattamento?
L'adattamento è una caratteristica ereditaria che aumenta la probabilità di un organismo di sopravvivere e riprodursi in particolari circostanze e/o in un particolare ambiente. Ad esempio, vi è di solito una maggiore frequenza di chiocciole scure nelle popolazioni di Cepaea che vivono in habitat ombreggiati dei boschi rispetto alle popolazioni che vivono in habitat aperti come i prati. Questo fatto si pensa sia dovuto ad una forma di adattamento. Le chiocciole con il colore che assomiglia maggiormente al colore prevalente in un certo ambiente (scure in un bosco, per esempio) si mimetizzano meglio riducendo la probabilità di essere predate dagli uccelli. In questo caso, la conchiglia di colore scuro rappresenta un adattamento al particolare habitat boschivo così come quella più chiara ad un habitat prativo aperto.
Cosa è la selezione naturale?
La selezione naturale è il meccanismo con il quale l'evoluzione produce l'adattamento: le catteristiche ereditarie che aumentano le probabilità di un individuo di avere discendenza aumentano la loro frequenza con il passare delle generazioni, a scapito di altre caratterestiche meno vantaggiose.
Cosa è l'effetto fondatore?
Alcune popolazioni sono fondate da un piccolo numero di individui i cui discendenti condivideranno le caratteristiche genetiche presenti nei fondatori. Poiché la Cepaea è ermafrodita (cioè un individuo possiede entrambe le gonadi), anche due soli individui scelti a caso possono sempre fondare una nuova popolazione (nelle specie a sessi separati, i due individui devono necessariamente esssere di sesso diverso). Molte popolazioni di Cepaea sono altamente polimorfiche, ma alcune possono, a causa dell'effetto fondatore, presentare solo uno o due morfotipi. Questo effetto è particolarmente evidente al di fuori delle aree di origine della Cepaea, ovvero dove è stata introdotta dall'uomo come in Nord America.
Perché utilizzare la Cepaea per uno studio sull’evoluzione?
La Cepaea nemoralis è un ottimo organismo modello per studiare l'evoluzione in natura in quanto si può dire che “porta i suoi geni sulle spalle”. Più precisamente, è infatti possibile comprendere la composizione genetica di una popolazione osservando le caratteristiche della conchiglia. Queste caratteristiche sono variabili adattative in Cepaea, è quindi possibile esaminare gli effetti della selezione naturale. Per queste ragioni, è disponibile un vasto set di dati storici sulle popolazioni di Cepaea. Tutti questi dati possono essere utilizzati come punto di partenza per lo studio che faremo con l'Evolution MegaLab.
Perché le popolazioni di Cepaea sono polimorfiche?
Questa è un'ottima domanda! (tipica replica di uno scienziato quando la risposta non è nota...). Probabilmente il polimorfismo della conchiglia è sottoposto a diversi agenti di selezione naturale (ad esempio, gli uccelli e il clima) la cui importanza e intensità può variare anche a scala locale, e probabilmente anche all'interno dello stesso habitat.
Qual è la base genetica del polimorfismi della conchiglia di Cepaea?
La faccenda è un po complessa, ma la versione semplificata è la seguente: il colore della conchiglia è controllato da un locus genico chiamato C, con tre alleli marrone, rosa e giallo, in ordine decrescente di dominanza (marrone > rosa > giallo). Un altro locus chiamato B ha due alleli che controllano la presenza / assenza delle bande (assenza è dominante sulla presenza). I locus C e B sono due loci in linkage, ovvero posizionati non troppo distanti sullo stesso cromosoma.
Un terzo locus chiamato U, non in linkage con C o B, presenta due alleli: uno che determina la presenza di una sola banda centrale e uno la presenza di 5 bande. Il primo allele è dominante sul secondo.
Maggiori dettagli sulla genetica sono presenti in una recensione scritta per l'Evolution MegaLab dal Prof. Laurence Cook (vedi il file pdf)
