La teoria dell’evoluzione in biologia che postula che i vari tipi di piante, animali e altri esseri viventi sulla Terra hanno la loro origine in altri tipi preesistenti e che le differenze distinguibili sono dovute a modifiche nelle generazioni successive. La teoria dell’evoluzione è una delle pietre miliari fondamentali della moderna teoria biologica. La diversità del mondo vivente è sbalorditiva. Oltre 2 milioni esistenti specie di organismi sono stati nominati e descritti; molti altri rimangono da scoprire – da 10 milioni a 30 milioni, secondo alcune stime. Ciò che impressiona non sono solo i numeri, ma anche l’incredibile eterogeneità delle dimensioni, della forma e del modo di vivere – da bassi batteri , che misurano meno di un millesimo di millimetro di diametro, a sequenze statuose, che si innalzano di 100 metri (300 piedi) sopra il terreno e il peso di diverse migliaia di tonnellate; dai batteri che vivono nelle sorgenti termali a temperature vicine al punto di ebollizione dell’acqua fino ai funghi e alle alghe che prosperano sulle masse di ghiaccio dell’Antartide e nelle piscine saline a -23 ° C; e dal verme gigante scoperto vicino a prese d’aria idrotermali sul fondo dell’oceano scuro a piante di ragno e allodole pur esistenti sulle pendici del Monte Everest più di 6.000 metri (19.700 piedi) sul livello del mare.Le variazioni virtualmente infinite della vita sono il frutto del processo evolutivo. Tutte le creature viventi sono legate dalla discendenza dagli antenati comuni. Gli esseri umani e altri mammiferi discendono da creature dalla grana scura che vivevano più di 150 milioni di anni fa; mammiferi, uccelli, rettili, anfibi e pesci condividono come antenati vermi acquatici che visse 600 milioni di anni fa; e tutte le piante e gli animali derivano da microrganismi simili ai batteri che hanno avuto origine oltre 3 miliardi di anni fa. L’evoluzione biologica è un processo di discesa con modifica. I lignaggi degli organismi cambiano attraverso le generazioni; la diversità nasce perché i lignaggi che discendono dagli antenati comuni divergono nel tempo.Il naturalista inglese del XIX secolo Charles Darwin sosteneva che gli organismi derivassero dall’evoluzione e fornì una spiegazione scientifica , essenzialmente corretta ma incompleta, su come si verifica l’evoluzione e sul motivo per cui gli organismi hanno caratteristiche – come ali, occhi e reni – chiaramente strutturati per servire funzioni specifiche . La selezione naturale era il concetto fondamentale nella sua spiegazione. La selezione naturale si verifica perché gli individui con tratti più utili, come la visione più acuta o le gambe più rapide, sopravvivono meglio e producono più progenie rispetto agli individui con tratti meno favorevoli. La genetica , una scienza nata nel 20 ° secolo, rivela in dettaglio come funziona la selezione naturale e ha portato allo sviluppo della moderna teoria dell’evoluzione. A partire dagli anni ’60, una disciplina scientifica correlata ,la biologia molecolare , una conoscenza enormemente avanzata dell’evoluzione biologica e ha permesso di indagare su problemi dettagliati che erano sembrati completamente fuori portata solo in tempi brevissimi – ad esempio, quanto potrebbero essere simili i geni degli umani e degli scimpanzé (differiscono in circa 1 -2 percento delle unità che compongono i geni).Questo articolo discute l’evoluzione come si applica in generale agli esseri viventi. Per una discussione sull’evoluzione umana, vedi l’articolo evoluzione umana . Per un trattamento più completo di una disciplina che si è dimostrata essenziale per lo studio dell’evoluzione, vedi gli articoli genetica, umana ed ereditaria . Aspetti specifici dell’evoluzione sono discussi nella colorazione e nella mimetizzazione degli articoli . Le applicazioni della teoria evolutiva alla coltivazione di piante e animali sono discusse negli articoli di allevamento vegetale e di riproduzione animale . Viene presentata una panoramica dell’evoluzione della vita come una delle principali caratteristiche della storia della Terra Ecologia di comunità: evoluzione della biosfera . Una dettagliata discussione sulla vita e il pensiero di Charles Darwin si trova nell’articolo Darwin, Charles.
Le prove per l’evoluzione
Darwin e altri biologi del 19 ° secolo hanno trovato prove convincenti per l’evoluzione biologica nello studio comparativo degli organismi viventi, nella loro distribuzione geografica e nei resti fossili di organismi estinti. Sin dai tempi di Darwin, le prove di queste fonti sono diventate considerevolmente più forti e più complete , mentre le discipline biologiche emerse più recentemente: genetica, biochimica , fisiologia , ecologia, comportamento animale (etologia), e in particolare la biologia molecolare, hanno fornito potenti prove aggiuntive e una conferma dettagliata. La quantità di informazioni sulla storia evolutiva immagazzinata nel DNA e nelle proteine degli esseri viventi è virtualmente illimitata; gli scienziati possono ricostruire qualsiasi dettaglio della storia evolutiva della vita investendo tempo e risorse di laboratorio sufficienti.Il libro di Darwin L’origine delle specie è ritenuto uno dei più grandi capolavori in campo biologico scientifico. Questo programma presenta un’efficace ricostruzione degli studi che Darwin.Gli evoluzionisti non si preoccupano più di ottenere prove per supportare il fatto dell’evoluzione, ma piuttosto si preoccupano di quali tipi di conoscenza possono essere ottenuti da diverse fonti di prova. Le seguenti sezioni identificano le più produttive di queste fonti e illustrano i tipi di informazioni che hanno fornito.
Storia della teoria evolutiva
Tutte le culture umane hanno sviluppato le proprie spiegazioni per il origine del mondo e degli esseri umani e di altre creature. Il giudaismo tradizionale e il cristianesimo spiegano l’origine degli esseri viventi e i loro adattamenti ai loro ambienti – ali, branchie, mani, fiori – come opera di un Dio onnisciente. I filosofi dell’antichità La Grecia aveva i loro miti sulla creazione .Anassimandro propose che gli animali potessero essere trasformati da un tipo in un altro, e Empedocle ipotizzava che fossero costituiti da varie combinazioni di parti preesistenti. Più vicino alle idee evoluzionistiche moderne erano le proposte del primo Padri della Chiesa come Gregorio di Nazianzo e Agostino , entrambi sostenevano che non tutte le specie di piante e animali erano state create da Dio; piuttosto, alcuni si erano sviluppati in tempi storici dalle creazioni di Dio. La loro motivazione non era biologica ma religiosa: sarebbe stato impossibile tenere rappresentanti di tutte le specie in una sola nave come l’Arca di Noè; quindi, alcune specie devono essere venute in esistenza solo dopo il Diluvio.La nozione che gli organismi possono cambiare con i processi naturali non è stata studiata come soggetto biologico da Teologi cristiani del Medioevo, ma è stato, di solito, per inciso, considerato come una possibilità da molti, tra cui Albertus Magnus e il suo studente Tommaso d’Aquino . L’Aquinate concluse, dopo una discussione approfondita, che lo sviluppo di creature viventi come vermi e mosche da materie non viventi come la carne in decomposizione non era incompatibile con la fede o la filosofia cristiana. Ma lo ha lasciato agli altri per determinare se questo sia realmente accaduto.L’idea di progresso, in particolare la credenza nel progresso umano illimitato, era centrale per il Illuminismo del XVIII secolo, in particolare in Francia tra filosofi come il marchese di Condorcet e Denis Diderot e scienziati come Georges-Louis Leclerc, conte di Buffon . Ma credere nel progresso non ha necessariamente portato allo sviluppo di una teoria dell’evoluzione. Pierre-Louis Moreau de Maupertuis propose la generazione spontanea e l’estinzione degli organismi come parte della sua teoria delle origini, ma non avanzò alcuna teoria dell’evoluzione – cioè, la trasformazione di una specie in un’altra attraverso cause conoscibili e naturali. Buffon, uno dei più grandi naturalisti del tempo, ha esplicitamente considerato (e rifiutato) la possibile discendenza di diverse specie da un antenato comune. Egli postulò che gli organismi derivano dalle molecole organiche per generazione spontanea, in modo che possano esserci tanti tipi di animali e piante quante sono le possibili combinazioni di molecole organiche.Il medico inglese Erasmus Darwin , nonno di Charles Darwin, ha offerto nel suo Zoonomia; o, Le leggi della vita organica (1794-96) alcune speculazioni evolutive, ma non furono ulteriormente sviluppate e non avevano alcuna influenza reale sulle teorie successive. Il botanico svedese Carolus Linnaeus ideò il sistema gerarchico di classificazione vegetale e animale che è ancora in uso in una forma modernizzata. Anche se ha insistito sulla fissità delle specie, la sua il sistema di classificazione alla fine contribuì molto all’accettazione del concetto di discendenza comune.Il grande naturalista francese Jean-Baptiste de Monet, chevalier de Lamarck , sosteneva la visione illuminata della sua epoca che gli organismi viventi rappresentano una progressione, con gli umani come la forma più alta. Da questa idea ha proposto, nei primi anni del 19 ° secolo, la prima ampia teoria dell’evoluzione. Gli organismi si evolvono attraverso eoni di tempo dalle forme inferiori a quelle superiori, un processo ancora in corso, sempre culminante negli esseri umani. Quando gli organismi si adattano ai loro ambienti attraverso le loro abitudini, si verificano delle modifiche. L’uso di un organo o di una struttura lo rafforza; il disuso porta alla cancellazione. Le caratteristiche acquisite dall’uso e dal disuso, secondo questa teoria, sarebbero ereditate. Questa ipotesi, in seguito chiamato l’eredità dicaratteristiche acquisite (o Lamarckism), fu completamente smentito nel XX secolo. Anche se la sua teoria non si è alzata alla luce delle conoscenze successive, Lamarck ha dato importanti contributi alla graduale accettazione dell’evoluzione biologica e ha stimolato innumerevoli studi successivi.
Charles Darwin
Il fondatore della moderna teoria dell’evoluzione era Charles Darwin. Figlio e nipote di medici, si iscrisse come studente di medicina all’Università di Edimburgo . Dopo due anni, tuttavia, partì per studiare all’Università di Cambridge e si preparò a diventare un ecclesiastico. Non era uno studente eccezionale, ma era profondamente interessato alla storia naturale. Il 27 dicembre 1831, pochi mesi dopo la sua laurea da Cambridge, navigò come naturalista a bordo della HMS Beagle in un viaggio intorno al mondo che durò fino all’ottobre 1836. Darwin fu spesso in grado di sbarcare per lunghi viaggi a terra per raccogliere esemplari naturaliLa scoperta di ossa fossili da grandi mammiferi estinti in Argentina e l’osservazione di numerose specie di fringuelli nelle isole Galapagos sono stati tra gli eventi accreditati per stimolare l’interesse di Darwin per le origini delle specie. Nel 1859 ha pubblicato Sull’origine delle specie per mezzo di selezione naturale , un trattato che stabilisce la teoria dell’evoluzione e, cosa più importante, il ruolo della selezione naturale nel determinare il suo corso. Ha pubblicato anche molti altri libri, in particolare La discendenza dell’uomo e la selezione in relazione al sesso (1871), che estende la teoria della selezione naturale all’evoluzione umana.
Frontespizio dell’edizione del 1859 di Charles Darwin, L’origine delle specie per mezzo della selezione naturale.
Darwin deve essere considerato un grande rivoluzionario intellettuale che ha inaugurato una nuova era nella storia culturale dell’umanità, un’era che è stata la seconda e ultima fase della rivoluzione copernicana iniziata nel XVI e XVII secolo sotto la guida di uomini come Nicolaus Copernico , Galileo e Isacco Newton . La rivoluzione copernicana ha segnato l’inizio del moderno scienza . Le scoperte nell’astronomia e nella fisica hanno annullato le concezioni tradizionali dell’universo. La Terra non era più vista come il centro dell’universo, ma era vista come un piccolo pianeta che ruotava attorno a una miriade di stelle; le stagioni e le piogge che fanno crescere i raccolti, così come le tempeste distruttive e le altre bizzarrie del tempo, sono diventate intese come aspetti dei processi naturali; le rivoluzioni dei pianeti erano ora spiegate da semplici leggi che spiegavano anche il moto dei proiettili sulla Terra.Il significato di queste e di altre scoperte fu che portarono a una concezione dell’universo come un sistema di materia in movimento governato da leggi della natura. Il funzionamento dell’universo non doveva più essere attribuito alla volontà ineffabile di un divino Creatore; piuttosto, sono stati portati nel regno della scienza – una spiegazione dei fenomeni attraverso le leggi naturali. Fenomeni fisici come le maree, le eclissi e le posizioni dei pianeti potrebbero ora essere previsti ogni volta che le cause fossero adeguatamente conosciute. Darwin ha accumulato prove che dimostrano che l’evoluzione è avvenuta, che diversi organismi condividono antenati comuni e che gli esseri viventi sono cambiati drasticamente nel corso della storia della Terra. Più importante, tuttavia, estese al mondo vivente l’idea della natura come un sistema di materia in movimento governato da leggi naturali.Prima di Darwin, l’origine degli esseri viventi della Terra, con i loro meravigliosi accorgimenti per l’adattamento , era stata attribuita al disegno di un Dio onnisciente. Aveva creato il pesce nelle acque, gli uccelli nell’aria e tutti i tipi di animali e piante sulla terra. Dio aveva dotato queste creature di branchie per respirare, ali per volare e occhi per vedere, e aveva fiori e uccelli colorati in modo che gli esseri umani potessero goderli e riconoscere la saggezza di Dio. I teologi cristiani, da Tommaso d’Aquino in poi, avevano sostenuto che la presenza del design, così evidente negli esseri viventi, dimostra l’esistenza di un supremo Creatore; l’argomento del disegno era la “quinta via” dell’Aquinate per provare l’esistenza di Dio. Nell’Inghilterra del XIX secolo gli ottoI trattati Bridgewater furono commissionati in modo che eminenti scienziati e filosofi si espandessero sulle meraviglie del mondo naturale e quindi esponessero “la Potenza, la saggezza e la bontà di Dio come manifestata nella Creazione”.Il teologo britannico William Paley nella sua Teologia naturale (1802) usava la storia naturale, la fisiologia e altre conoscenze contemporanee per elaborare l’argomento dal design . Se una persona dovesse trovare un orologio, anche in un deserto disabitato, sostenne Paley, l’armonia delle sue numerose parti lo costringerebbe a concludere che era stato creato da un abile orologiaio; e, proseguì Paley, quanto più intricato e perfetto nel design è l’occhio umano, con la sua lente trasparente, la sua retina posizionata alla distanza precisa per formare un’immagine distinta e il suo grande nervo che trasmette segnali al cervello.L’argomento del design sembra essere forte. Una scala è fatta per l’arrampicata, un coltello per il taglio e un orologio per raccontare il tempo; il loro design funzionale porta alla conclusione che sono stati plasmati da un falegname, un fabbro o un orologiaio. Allo stesso modo, l’ovvio design funzionale di animali e piante sembra denotare il lavoro di un Creatore. È stato il genio di Darwin che ha fornito una spiegazione naturale per l’organizzazione e il design funzionale degli esseri viventi. (Per ulteriori discussioni sull’argomento dal design e il suo revival negli anni ’90, vedi sotto Intelligent design e i suoi critici.Darwin ha accettato i fatti di adattamento: le mani sono per afferrare, occhi per vedere, polmoni per respirare. Ma ha dimostrato che la molteplicità delle piante e degli animali, con i loro squisiti e vari adattamenti, potrebbe essere spiegata da un processo di selezione naturale, senza ricorrere a un Creatore o ad alcun agente di design. Questo risultato avrebbe dimostrato di avere implicazioni intellettuali e culturali più profonde e durature delle sue molteplici prove che convinsero i contemporanei sul fatto dell’evoluzione.La teoria di Darwin di la selezione naturale è sintetizzata nell’origine delle specie come segue:
Dato che molti più individui sono prodotti di quanti possano sopravvivere, in ogni caso deve esserci una lotta per l’esistenza, o un individuo con un’altra della stessa specie, o con gli individui di specie distinte, o con le condizioni fisiche della vita … Può allora, si può pensare improbabile, visto che si sono verificate indubbiamente variazioni utili all’uomo, che altre variazioni utili in qualche modo ad ogni essere nella grande e complessa battaglia della vita, dovrebbero talvolta accadere nel corso di migliaia di generazioni? Se ciò si verifica, possiamo dubitare (ricordando che molti più individui sono nati che possono sopravvivere) che gli individui che hanno qualche vantaggio, per quanto lieve, rispetto agli altri, avrebbero le migliori possibilità di sopravvivere e di procreare la loro specie? D’altra parte, possiamo essere sicuri che qualsiasi variazione il minimo pregiudizio sarebbe rigidamente distrutto. Questa conservazione delle variazioni favorevoli e il rifiuto delle variazioni nocive, chiamo Selezione Naturale.
La selezione naturale è stata proposta da Darwin principalmente per spiegare l’organizzazione adattativa degli esseri viventi; è un processo che promuove o mantiene l’adattamento. Il cambiamento evolutivo nel tempo e la diversificazione evolutiva (moltiplicazione di specie) non sono direttamente promossi dalla selezione naturale, ma spesso si configurano come sottoprodotti della selezione naturale in quanto favoriscono l’adattamento a diversi ambienti.
Le conseguenze darwiniane
La pubblicazione dell’Origine delle specie produsse una notevole eccitazione pubblica. Scienziati, politici, ecclesiastici e notabili di ogni tipo hanno letto e discusso il libro, difendendo o deridendo le idee di Darwin. L’attore più visibile nelle controversie immediatamente successive alla pubblicazione fu il biologo inglese TH Huxley , noto come “il bulldog di Darwin”, che difendeva la teoria dell’evoluzione con parole articolate e a volte mordenti in occasioni pubbliche e in numerosi scritti. L’evoluzione per selezione naturale era infatti un argomento preferito nei salotti della società negli anni 1860 e oltre. Ma sorsero anche serie controversie scientifiche, prima in Gran Bretagna e poi nel Continente e negli Stati Uniti.Un partecipante occasionale nella discussione era il naturalista britannico Alfred Russel Wallace , che aveva scoperto l’idea della selezione naturale in modo indipendente e aveva inviato un breve manoscritto a Darwin dell’Arcipelago malese , dove stava raccogliendo campioni e scritti. Il 1 ° luglio 1858, un anno prima della pubblicazione dell’Origine, un documento redatto congiuntamente da Wallace e Darwin è stato presentato, in assenza di entrambi, alla Società Linnean di Londra – con apparentemente poco preavviso. Maggior credito è dato a Darwin più che a Wallace per l’idea dell’evoluzione per selezione naturale; Darwin sviluppò la teoria in modo molto più dettagliato, fornendole molte più prove e fu la principale responsabile della sua accettazione. Le visioni di Wallace differivano da quelle di Darwin in molti modi, soprattutto perché Wallace non pensava che la selezione naturale fosse sufficiente per spiegare l’origine degli esseri umani, che a suo avviso richiedevano un intervento divino diretto.
Alfred Russel Wallace, particolare di un dipinto su una fotografia; nella National Portrait Gallery, a Londra.
Un giovane contemporaneo inglese di Darwin, con notevole influenza durante l’ultima parte del 19 ° e all’inizio del 20 ° secolo, lo fu Herbert Spencer . Un filosofo piuttosto che un biologo, divenne un sostenitore energetico delle idee evoluzionistiche, rese popolari alcuni slogan, come “la sopravvivenza del più adatto” (che fu ripreso da Darwin nelle edizioni successive dell’Origine ), e impegnato in attività sociali e speculazioni metafisiche . Le sue idee danneggiarono in modo considerevole la comprensione e l’accettazione della teoria dell’evoluzione mediante la selezione naturale. Darwin ha scritto delle speculazioni di Spencer:
Il suo modo deduttivo di trattare qualsiasi argomento è completamente opposto al mio stato d’animo … Le sue generalizzazioni fondamentali (che sono state paragonate in importanza da alcune persone con le leggi di Newton!) Che oserei dire possono essere molto preziose sotto un punto di vista filosofico, sono di natura tale che non mi sembrano di alcun uso strettamente scientifico.
La più perniciosa era la cruda estensione di Spencer e altri della nozione di “lotta per l’esistenza” alla vita economica e sociale umana che divenne nota come darwinismo sociale.La più seria difficoltà di fronte alla teoria evoluzionistica di Darwin era la mancanza di un’adeguata teoria dell’ereditarietà che spiegasse la conservazione attraverso le generazioni delle variazioni su cui si supponeva dovesse agire la selezione naturale. Teorie contemporanee di “fondere l’ereditarietà “proponeva che la prole colpisse semplicemente una media tra le caratteristiche dei loro genitori. Ma come Darwin divenne consapevole, fondendo l’ereditarietà (compresa la sua teoria di “la pangenesi, “in cui ogni organo e tessuto di un organismo butta piccoli contributi di sé che sono raccolti negli organi sessuali e determina la configurazione della prole) non potrebbe spiegare la conservazione delle variazioni, perché le differenze tra i diversi discendenti sarebbero dimezzate ogni generazione, riducendo rapidamente la variazione originale alla media delle caratteristiche preesistenti.Il collegamento mancante nell’argomento di Darwin è stato fornito da Genetica mendeliana. All’epoca in cui fu pubblicata l’ origine delle specie , il monaco agostiniano Gregor Mendel stava iniziando una lunga serie di esperimenti con i piselli nel giardino del suo monastero a Brünn, in Austria-Ungheria (ora Brno, Repubblica Ceca). Questi esperimenti e l’analisi dei loro risultati sono di qualsiasi standard un esempio di metodo scientifico magistrale . Il lavoro di Mendel, pubblicato nel 1866 negli Atti della Società di scienze naturali di Brünn, formulò i principi fondamentali della teoria di eredità che è ancora attuale. La sua teoria spiega l’ereditarietà biologica attraverso i fattori particolati (ora noti come geni) ereditati da ciascun genitore, che non si mescolano o si fondono ma si separano nella formazione delle cellule sessuali, o gameti .Le scoperte di Mendel rimasero sconosciute a Darwin, tuttavia, e in effetti non divennero generalmente note fino al 1900, quando furono contemporaneamente riscoperte da un certo numero di scienziati nel continente. Nel frattempo, il darwinismo nella seconda parte del 19 ° secolo ha affrontato una teoria evolutiva alternativa nota comeneo-lamarckismo. Questa ipotesi condivise con Lamarck l’importanza dell’uso e del disuso nello sviluppo e nella obliterazione degli organi, e aggiunse la nozione che l’ambiente agisse direttamente sulle strutture organiche, il che spiegava il loro adattamento al modo di vivere e all’ambiente dell’organismo. Gli aderenti a questa teoria hanno scartato la selezione naturale come spiegazione per l’adattamento all’ambiente.Tra i difensori della selezione naturale, spicca il biologo tedesco August Weismann , che nel 1880 pubblicò il suo teoria del plasma germinale . Ha distinto due sostanze che costituiscono un organismo: il soma , che comprende la maggior parte delle parti del corpo e degli organi, e il plasma germinale, che contiene le cellule che danno origine ai gameti e quindi alla progenie. All’inizio dello sviluppo di un uovo, il plasma germinale viene separato dalle cellule somatiche che danno origine al resto del corpo. Questa nozione di separazione radicale tra il plasma germinale e il soma – cioè tra i tessuti riproduttivi e tutti gli altri tessuti corporei – spinse Weismann ad affermare che l’ereditarietà delle caratteristiche acquisite era impossibile, e aprì la strada al suo campionato di selezione naturale come solo il processo principale che spiegherebbe l’evoluzione biologica. Le idee di Weismann divennero note dopo il 1896 come neo-darwinismo .
August Weismann, biologo tedesco e uno dei fondatori della scienza della genetica.L’archivio Bettmann
Referenze
- “Fellows of the Royal Society” . Londra: Royal Society. Archiviato dall’originale in data 16-03-2016.
- Darwin a Cambridge Archiviato il23 marzo 2017 presso Wayback Machine.
- Le finanze personali di Charles Darwin rivelate in una nuova scoperta.Archiviato il 19 ottobre 2017 alla Wayback Machine.
- “Darwin” Archiviato il 18 luglio 2014 sulla Wayback Machine. entry in Collins English Dictionary.
- Desmond, Moore & Browne 2004
- Coyne, Jerry A. (2009). Perché l’evoluzione è vera . Vichinga. pp. 8-11. ISBN 978-0-670-02053-9.
- Le opere complete di Darwin Online – Biografia. Archiviato il 7 gennaio 2007 presso Wayback Machine. darwin-online.org.uk. Retrieved 2006-12-15
Dobzhansky 1973