Albero della vita (biologia)

L'albero della vita è una metafora che esprime l'idea che tutta la vita è legata da una discendenza comune.

Charles Darwin fu il primo ad usare questa metafora nella biologia moderna. Era stata usata molte volte prima per altri scopi.

L'albero evolutivo mostra le relazioni tra vari gruppi biologici. Include dati dall'analisi del DNA, dell'RNA e delle proteine.

Il lavoro sull'albero della vita è un prodotto dell'anatomia comparativa tradizionale e della moderna evoluzione molecolare e della ricerca sull'orologio molecolare. Qui sotto c'è una versione semplificata della comprensione attuale.



Precursori

Lamarck

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) ha prodotto il primo albero ramificato degli animali nella sua Philosophie Zoologique (1809). Era un albero rovesciato che iniziava con i vermi e finiva con i mammiferi. Tuttavia, Lamarck non credeva nella discendenza comune di tutta la vita. Invece, credeva che la vita consiste di linee parallele separate che avanzano dal semplice al complesso.

Hitchcock

Il geologo americano Edward Hitchcock (1763-1864) pubblicò nel 1840 il primo albero della vita basato sulla paleontologia nel suo Elementary Geology. Sull'asse verticale ci sono i periodi paleontologici. Hitchcock fece un albero separato per le piante (sinistra) e gli animali (destra). Gli alberi delle piante e degli animali non sono collegati nella parte inferiore del grafico. Inoltre, ogni albero inizia con origini multiple. Tuttavia, non erano alberi evolutivi, perché Hitchcock credeva che una divinità fosse l'agente del cambiamento.

Vestigia

La prima edizione di Vestiges of the Natural History of Creation di Robert Chambers fu pubblicata anonima nel 1844. Conteneva un diagramma ad albero nel capitolo "Ipotesi dello sviluppo del regno vegetale e animale". Mostra un modello di sviluppo embriologico dove i pesci (F), i rettili (R) e gli uccelli (B) rappresentano i rami di un percorso che porta ai mammiferi (M).

Nel testo questa idea dell'albero ramificato è provvisoriamente applicata alla storia della vita sulla terra: "ci può essere una ramificazione". p191



Carta paleontologica pieghevole di Edward Hitchcock in 'Elementary Geology' (1840)Zoom
Carta paleontologica pieghevole di Edward Hitchcock in 'Elementary Geology' (1840)

Diagramma da Vestiges of the Natural History of Creation, 1844. p212Zoom
Diagramma da Vestiges of the Natural History of Creation, 1844. p212

L'albero della vita di Darwin

Charles Darwin (1809-1882) fu il primo a produrre un albero della vita evolutivo. Era molto cauto sulla possibilità di ricostruire la storia della vita. Nel capitolo IV di On the Origin of Species (1859) ha presentato un diagramma astratto di un albero della vita teorico per le specie di un grande genere senza nome (vedi figura).

Nelle parole di Darwin: "Così, le piccole differenze che distinguono le varietà di una stessa specie, tenderanno costantemente ad aumentare fino ad arrivare ad eguagliare le maggiori differenze tra le specie dello stesso genere, o anche di generi distinti".

Questo è un modello di ramificazione senza nomi dati alle specie, a differenza dell'albero più lineare che Ernst Haeckel fece anni dopo.

Nel suo riassunto alla sezione riveduta nella sesta edizione del 1872, Darwin spiega il suo punto di vista sull'albero della vita:

Le affinità di tutti gli esseri della stessa classe sono state talvolta rappresentate da un grande albero. Credo che questa similitudine dica ampiamente la verità. I ramoscelli verdi e germoglianti possono rappresentare le specie esistenti; e quelli prodotti negli anni passati possono rappresentare la lunga successione delle specie estinte... Le
membra divise in grandi rami, e questi in rami
minori e più piccoli, erano essi stessi una volta, quando l'albero era giovane, ramoscelli germoglianti; e questo collegamento delle gemme precedenti e presenti mediante rami ramificati può ben rappresentare la classificazione di tutte le specie estinte e viventi in gruppi subordinati a gruppi.
Dei molti ramoscelli che fiorirono quando l'albero era un semplice cespuglio, solo due o tre, ora cresciuti in grandi rami, sopravvivono ancora e portano gli altri rami; così con le specie che vissero durante lunghi periodi geologici passati, ben pochi hanno lasciato discendenti vivi e modificati. Dalla prima crescita dell'albero, molti arti e rami sono decaduti e caduti; e questi rami caduti di varie dimensioni possono rappresentare interi ordini, famiglie e generi che ora non hanno rappresentanti viventi e che ci sono noti solo allo stato fossile.
Come vediamo qua e là un ramo sottile e sbandato che nasce da una biforcazione in basso in un albero, e che per qualche caso è stato favorito ed è ancora vivo sulla sua cima, così vediamo occasionalmente un animale come l'Ornithorhynchus (ornitorinco) o il Lepidosiren (pesce polmone sudamericano), che in qualche piccolo grado collega per le sue affinità due grandi rami della vita, e che apparentemente è stato salvato dalla concorrenza mortale per aver abitato una stazione protetta.
Come le gemme danno origine, crescendo, a gemme fresche, e queste, se vigorose, si ramificano e sovrastano da tutte le parti molti rami più deboli, così per generazione credo sia stato per il grande Albero della Vita, che riempie con i suoi rami morti e spezzati la crosta della terra, e copre la superficie con le sue ramificazioni sempre più ramificate e belle.

- Darwin, 1872.



L'immagine dell'albero della vita che apparve nel libro di Darwin On the Origin of Species by Natural Selection, 1859. Era l'unica illustrazione del libroZoom
L'immagine dell'albero della vita che apparve nel libro di Darwin On the Origin of Species by Natural Selection, 1859. Era l'unica illustrazione del libro

L'albero della vita oggi

Il modello dell'albero è ancora considerato valido per le forme di vita eucariotiche. La ricerca sui primi rami dell'albero degli eucarioti suggerisce un albero con quattro supergruppi o due supergruppi. Non sembra esserci ancora un consenso; in un articolo di revisione, Roger e Simpson concludono che "con l'attuale ritmo di cambiamento nella nostra comprensione dell'albero della vita degli eucarioti, dovremmo procedere con cautela".

I biologi ora riconoscono che i procarioti, i batteri e gli archei hanno la capacità di trasferire informazioni genetiche tra organismi non correlati attraverso il trasferimento genico orizzontale (HGT). Ricombinazione, perdita di geni, duplicazione e creazione di geni sono alcuni dei processi con cui i geni possono essere trasferiti all'interno e tra specie batteriche e arcaiche, causando variazioni che non sono dovute al trasferimento verticale. Ci sono prove emergenti di HGT che si verificano all'interno dei procarioti a livello di singola cellula e multicella e sta emergendo l'opinione che l'albero della vita fornisce un quadro incompleto dell'evoluzione della vita. È stato uno strumento utile per comprendere i processi di base dell'evoluzione, ma non può spiegare l'intera complessità della situazione.



Albero della vita attuale che mostra i trasferimenti genici orizzontali.Zoom
Albero della vita attuale che mostra i trasferimenti genici orizzontali.

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Pagine correlate

  • Pagina di disambiguazione dell'albero della vita



Domande e risposte

D: Che cos'è l'Albero della Vita?


R: L'Albero della Vita è una metafora che suggerisce che tutta la vita è interconnessa e si è evoluta per discendenza comune.

D: Chi ha usato per primo questa metafora nella biologia moderna?


R: Charles Darwin è stato il primo a utilizzare questa metafora nella biologia moderna.

D: Cosa mostra l'albero evolutivo?


R: L'albero evolutivo mostra le relazioni tra diversi gruppi biologici, sulla base dei dati provenienti dall'analisi del DNA, dell'RNA e delle proteine.

D4 Come viene condotta la ricerca sull'Albero della Vita?


R: La ricerca sull'Albero della Vita utilizza una combinazione di anatomia comparativa tradizionale e la moderna ricerca sull'evoluzione molecolare e sull'orologio molecolare per capire come gli organismi sono correlati.

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