Scheda Appunto MP3

• Descrizione: Come nascono le linee evolutive di una famiglia estinta di mammiferi come i titanoteri. 1) Aumento delle dimensioni corporee 2) sviluppo delle corna. Le specie più piccole dei loro antenati si sono evolute con la stessa frequenza di quelle più grandi. Un tasso di sopravvivenza diseguale può corrispondere a una tendenza evolutiva ben specifica. La stessa tendenza potrebbe verificarsi anche nel caso in cui la sopravvivenza fosse uguale, ma fosse uguale la speciazione. L’evoluzione è una risposta alle interazioni tra gli organismi e il oro ambiente. Nel caso in cui le condizioni ambientali cambino, una tendenza evolutiva potrebbe interrompersi o, addirittura, invertire la rotta.
• Tipologia: Superiori
• Testo completo: Come nascono le linee evolutive di una famiglia estinta di mammiferi come i titanoteri. 1) Aumento delle dimensioni corporee 2) sviluppo delle corna. Le specie più piccole dei loro antenati si sono evolute con la stessa frequenza di quelle più grandi. Un tasso di sopravvivenza diseguale può corrispondere a una tendenza evolutiva ben specifica. La stessa tendenza potrebbe verificarsi anche nel caso in cui la sopravvivenza fosse uguale, ma fosse uguale la speciazione. L’evoluzione è una risposta alle interazioni tra gli organismi e il oro ambiente. Nel caso in cui le condizioni ambientali cambino, una tendenza evolutiva potrebbe interrompersi o, addirittura, invertire la rotta.
  
  La storia evolutiva di un gruppo di organismi è detta filogenesi. I biologi rappresentano per tradizione le genealogie degli organismi mediante gli alberi filogenetici, cioè diagrammi che tracciano le reazioni evolutive nel modo più dettagliato possibile. Maggiori sono le nostre conoscenze su un organismo e sui suoi parenti, più chiaramente si può seguire la filogenesi. Ogni ramificazione dell’albero filogenetico ha un preciso significato.
   
  3 miliardi di anni fa la terra era ricca di vulcani che eruttavano polvere e gas nell’atmosfera e rocce fuse al suolo. Formazioni rocciose di colore verde chiaro in realtà erano spessi agglomerati di batteri. Le vicende biologiche e geologiche si sono intrecciate fino alle origini della vita. I procarioti fotosintetici, che per primi hanno liberato ossigeno nell’aria, hanno completamente alterato l’atmosfera terrestre.  In origine tutto il materiale che poi formerà la nostra galassia era condensato in un’unica massa; successivamente vi fu un’esplosione improvvisa e potentissima ( Big Bang 10-20 miliardi di anni fa). Il nostro sistema solare ha avuto probabilmente origine da una nube i gas e polveri in rotazione; gran parte di questi materiali si condensò al centro della nuvola dando origine al sole. All’interno di ciascuna orbita, nuclei di materia giunsero ad avere una gravità sufficiente da attirare la polvere circostante e per farla solidificare, formando così i vari pianeti.
  La terra ebbe origine 4,5 miliardi di anni fa come un pianeta freddo; in seguito, il calore generato dall’impatto dei meteoriti, dal decadimento radioattivo e dalla forte pressione provocata dalla pressione scaldò la terra e, alla fine, la trasformò in una massa fusa. Questa massa fusa si divise poi in strati(+denso<=nucleo—mantello=> meno denso).
  Forse l’atmosfera primitiva era composta da gas idrogeno caldo, ma poiché la gravità terrestre non era abbastanza forte l’idrogeno si disperse. I vulcani e altre fenditure della crosta eruttarono gas che diedero vita a una nuova atmosfera=> vapore acqueo, anidride carbonica, azoto metano e ammoniaca. I primi mari si originarono in seguito alle piogge torrenziali che incominciarono a cadere quando il pianeta fu abbastanza freddo da permettere all’acqua presente nell’atmosfera di condensarsi. Le testimonianze fossili rivelano che nel giro di poche centinaia di milioni di anni la materia non vivente diede origine a organismi cellulari primitivi( procarioti primitivi).
  Prima “nacquero” organismi semplicissimi ( miliardi di anni fa) poi procarioti fotosintetici ( hanno dato ossigeno all’atmosfera).
  
  Miller fu il primo scienziato a dimostrare che gli amminoacidi e altre molecole organiche avrebbero potuto formarsi su una terra priva i vita. Egli ritiene che le condizioni ambientali odierne non permetterebbero la sintesi spontanea di composti organici semplicemente perché l’atmosfera terrestre è ricca di ossigeno. L’ossigeno è corrosivo e tende a spezzare i legami chimici togliendo loro elettroni. Si deve considerare che secondo la teoria dello statunitense per l’assemblaggio delle molecole più complesse molte fonti di energia, infatti sulla terra di 4 miliardi di anni fa oltre alle scariche elettriche dovute ai fulmini, sulla superficie terrestre giungevano radiazioni ultraviolette di intensità molto alta. Dopo che Miller aveva riprodotto in una sfera di vetro le condizioni di allora dopo una settimana di esperimento da  materia tutta non vivente si erano formati amminoacidi in grande abbondanza. Questi esperimenti di laboratorio confermarono la tesi che molte molecole organiche che costituiscono gli organismi viventi potrebbero essersi formate prima della comparsa della vita sulla Terra. Teoria di Miller in dubbio perché si ritiene che la terra non abbia mai avuto un’atmosfera così ricca di metano e ammoniaca come nell’esperimento e altri ritengono che le molecole organiche possano essere arrivate sulla terra grazie alle meteoriti.
  
  Dopo la formazione prebiotica di piccole molecole organiche, la seconda tappa più importante a livello chimico è stata la polimerizzazione(sulla sabbia, sull’argilla o sulle rocce calde vengono versate gocce di soluzioni diluite di monomeri organici. Il calore fa evaporare l’acqua delle soluzioni e concentra i monomeri sul materiale sottostante; alcuni monomeri si legano spontaneamente tra loro formando polimeri.). I polimeri organici vengono sintetizzati tramite condensazione. Sulla Terra primitiva gocce d’acqua o le onde del mare potrebbero aver spruzzato le soluzioni diluite di monomeri organici sulla lava appena solidifica o su altre rocce calde e quindi aver portato polipeptidi e altri polimeri di nuovo verso il mare. Le superfici argillose sono catalizzatori per la polimerizzazione.
  
  Miller dichiarò che “ La differenza principale tra la vita e la non vita è la duplicazione”.  I polimeri fondamentali sono gli acidi nucleici, gli unici polimeri biologici che possono duplicarsi e immagazzinare l’informazione genetica; le cellule infatti immagazzinano il loro patrimonio genetico sotto forma di DNA, trascrivono le informazioni in RNA  e poi traducono i messaggi dell’RNA in specifici enzimi e in altre proteine. Un’ipotesi comune è che i primi geni fossero brevi filamenti di RNA che si autoduplicavano senza l’intervento di proteine, FORSE SU SUPERFICI ARGILLOSE, un altra scoperta particolarmente interessante è che alcune molecole di RNA, dette ribozimi, possono funzionare da enzimi.( catalizzano l’assemblaggio dell’RNA e in alcuni casi anche la sua polimerizzazione)
  “MONDO A RNA”: Nucleotidi(monomeri) => Formazione di corti polimeri di RNA: semplici geni=> Autoduplicazione di alcuni geni a RNA.
  
  La vita dipende da un complicato dispositivo metabolico che deriva dalla cooperazione di molte molecole organiche complesse. L’origine della vita quindi è stata preceduta da una grande quantità di aggregati molecolari in grado di cooperare tra loro. La più antica forma di cooperazione è situato in un primitivo modello di traduzione in cui semplici geni a RNA  venivano tradotti in polipeptidi senza l’intervento di ribosomi o di tRNA. Si suppone che  un filamento di RNA  abbia funzionato da semplice stampo i  grado di legarsi debolmente agli amminoacidi e di trattenerne alcuni vicini da permettere loro di legarsi insieme. Il polipeptide risultante sarebbe una semplice traduzione dal gene a RNA;  se a sua volta il polipeptide funzionasse da enzima per favorire la duplicazione della molecola di RNA, inizierebbe allora una mutua collaborazione molecolare tra acidi nucleici e polipeptidi. Si suppone che la terra prebiotica fosse piena di collaborazioni tra RNA  e polipeptidi =>aggregati molecolari negli ambienti acquatici => queste microsfere non sono vive, ma presentano alcune proprietà delle cellule viventi: sono circondate da una sorta di membrana selettivamente permeabile, possono crescere assimilando altre molecole polipeptidiche dell’ambiente circostante. E’ facile immaginare che sulla terra primitiva alcune di queste entità simili a cellule contenessero alcuni aggregati molecolari preesistenti formati da RNA e polipeptidi( membrana tappa decisiva perché ogni aggregato molecolare che riusciva a crescere e duplicarsi più efficacemente degli altri risultava favorito dalla selezione naturale. Come nella teoria Darwiniana.)
  
  Come si siano originati gli organuli circondati da membrane delle cellule eucariote: secondo una delle teorie più accreditate, le cellule eucariote sono il prodotto di due processi combinati. Il primo è il modello autogeno e prevede che il sistema di membrane interne della cellula eucariote si sia evoluto da ripiegamenti interni della membrana cellulare di una cellula procariote. Il secondo processo, il modello endosimbiotico è molto differente e sembra aver dato origine ai primi mitocondri e cloroplasti. Sembra che i cloroplasti e i mitocondri si siano evoluti da piccoli procarioti che si sono stabiliti dentro altri procarioti più grandi. Gli antenati dei mitocondri possono essere stati procarioti eterotrofi in grado di utilizzare ossigeno e liberare mediante la respirazione cellulare la grande quantità di energia presente nelle molecole organiche. A un certo punto alcuni di questi piccoli procarioti potrebbero essere diventati parassiti interni di eterotrofi più grandi, oppure potrebbero essere stati ingeriti da una cellula primitiva; se qualcuna di queste cellule più piccole risulta non digeribile, essa avrebbe potuto continuare a vivere e a svolgere i processi respiratori all’interno della cellula ospite. In modo analogo, piccoli procarioti fotosintetici antenati dei cloroplasti potrebbero aver trovato dimora all’interno di una cellula ospite più grande.
  Il modello endosimbiotico è supportato da forti prove circostanziali come per esempio che i mitocondri e i cloroplasti odierni sono molto simili agli eubatteri. L’endosimbiosi può anche spiegare perché i cloroplasti e i mitocondri siano circondati da due membrane: le membrane interne di questi organuli potrebbero corrispondere alle membrane cellulari del batterio inglobato, mentre le membrane esterne potrebbero essere originate da un ripiegamento delle membrane cellulari delle cellule ospiti.