8 esempi di evoluzione in azione

L'evoluzione è una delle più grandi scoperte scientifiche di tutti i tempi. Armati della conoscenza dell'interconnessione di tutta la vita sulla terra, i biologi hanno fatto scoperte sorprendenti. Ci sono così tante prove a favore dell'evoluzione, che argomentare contro di essa è come negare che ci sia una luna nel cielo. Eppure la gente continua a negare attivamente l'evoluzione. La speciazione, la formazione di una nuova specie da una specie di antenato, richiede molto tempo, ma ci sono dei passi evolutivi che possono essere osservati. Ecco otto esempi, tra molti, di evoluzione in atto.

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La falena peperinata

Inizierò questa lista con un classico esempio di evoluzione che può essere trovato in molti libri di testo. Originariamente, la stragrande maggioranza delle falene pepate (Biston betularia) aveva una colorazione chiara e chiazzata che era un buon camuffamento contro i predatori. Prima della rivoluzione industriale, una variante uniformemente scura della falena pepata costituiva il 2% della specie. Dopo la rivoluzione industriale, il 95% delle falene pepate ha mostrato questa colorazione scura. La spiegazione migliore del perché questo cambiamento nella specie si è verificato è che le falene della luce hanno perso il loro vantaggio di mimetizzarsi mentre le superfici chiare sono state oscurate dall'inquinamento, e così le falene leggere venivano mangiate più frequentemente dagli uccelli. La falena pepata come esempio di evoluzione è stata recentemente attaccata, di solito per la causa dello spostamento della colorazione, ma l'esempio rappresenta ancora uno spostamento importante in una specie causata da mutazioni che portano alla variazione e alla selezione naturale.

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Nascita dal vivo in Skinks a tre dita

L'esempio della falena pepata è bello per i libri di testo perché utilizza un singolo tratto. La speciazione coinvolge molte mutazioni che portano a cambiamenti significativi. Lo scinco a tre dita giallo ventre (Saiphos equalis) è una lucertola del New South Wales, in Australia, che sembra subire il cambiamento dalla deposizione delle uova alla nascita. Poiché questi scricchiolii possono deporre uova o partorire, offrono agli scienziati la possibilità di studiare gli adattamenti necessari per la nascita dal vivo. Gli embrioni di skink racchiusi in un uovo hanno una fonte extra di calcio che gli sciatori nati vivi non hanno. Si scopre che questa differenza nutrizionale è costituita dalla madre che secerne il calcio in più per il giovane detenuto dentro di lei. Questo sembra il primo passo sulla strada per lo sviluppo di un sistema come la placenta dei mammiferi. Gli skinks che vivono sulla costa tendono a deporre le uova, probabilmente perché il clima caldo è prevedibile e sufficiente per lo sviluppo embrionale. Quelle creature che vivono nelle montagne più fredde tendono a dare alla luce giovani vivi, il corpo della madre fornisce una temperatura più stabile. È da prevedere che queste due popolazioni si separeranno ad un certo punto in diverse specie poiché ogni popolazione si fisserà nella sua strategia riproduttiva.

Questo fa sorgere una domanda comune nei creazionisti: se l'uomo si è evoluto dalle scimmie, perché ci sono ancora le scimmie? Bene, con gli scricchioli vedremmo formarsi due specie, una deposizione di uova e una specie di parto vivo. Ognuno sarebbe più adatto per il loro habitat. Se gli skinks di nascita dal vivo si sono evoluti dagli strati di uova, perché ci sono ancora strati di uova? Perché ognuno è adattato alla sua nicchia.

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La corsa alle armi tra granchi e cozze

L'evoluzione spesso accade in tandem; un predatore evolve un metodo di caccia migliorato e qualsiasi mutazione nelle specie di preda che aiuti la sopravvivenza sarà selezionata per portare a un cambiamento nella popolazione di prede. Non dobbiamo aspettare che un predatore si evolva per osservare questo, comunque; gli esseri umani moderni trasportano specie in tutto il mondo e quindi possiamo osservare nuove interazioni tra le specie. Il granchio asiatico (Hemigrapsus sanguineus) è una specie invasiva del New England che si nutre delle mitili cozze blu. È stato recentemente osservato che le cozze, quando individuano i granchi della costa asiatica, sviluppano conchiglie più spesse per impedire ai granchi di mangiarle. Questo comportamento di ispessimento dei gusci è costoso per le cozze e quindi è fortemente regolato. Il fattore evolutivo qui è che solo le cozze provenienti dalle regioni in cui i granchi della costa asiatica sono endemiche addensano le loro pareti quando vengono esposte ai granchi. Quelle cozze di altre regioni non rilevano i granchi come una minaccia. Qui osserviamo i colpi iniziali in una corsa agli armamenti evolutiva.

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Lucertole del muro italiane

Nel 1971, dieci lucertole italiane (Podarcis sicula) furono introdotte sull'isola di Pod Mrčaru da un'isola vicina. Le lucertole furono lasciate per decenni e paragonate alla colonia da cui erano state prelevate. Le lucertole dei muraglioni di Pod Mrčaru, dopo aver attraversato un piccolo collo di bottiglia genetico, sono risultate prosperare e adattate alla loro nuova isola. Si è scoperto che si erano spostati da una dieta prevalentemente insettivora a una pesante nella vegetazione. Questo cambiamento di dieta sembra aver guidato cambiamenti drammatici nelle lucertole. La testa delle lucertole del Pod Mrčaru è più grande e ha una forza di morso molto più grande. Questi sono gli adattamenti chiave per trattare le foglie da masticare. Il segno più eccitante dell'evoluzione è lo sviluppo di valvole cecali, muscoli usati per separare parti dell'intestino. Questi servono a rallentare il passaggio del cibo attraverso l'intestino e danno il tempo ai batteri nell'intestino di rompere la materia vegetale per assorbimento. Questo è uno sviluppo completamente nuovo nella lucertola italiana e un grande adattamento.

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Rospi di canna

Il rospo di canna in Australia è probabilmente una delle specie invasive più famose al mondo. Fa un danno immenso all'agricoltura e alle specie autoctone. L'Australia è grande, per chi non lo sa, e ci vuole tempo perché una specie invasiva si diffonda. Quei rospi nella parte anteriore dell'invasione sono probabilmente quelli meglio adattati per la diffusione più veloce. Naturalmente, questi rospi che si diffondono rapidamente si riprodurranno tra loro, poiché solo altri rospi veloci saranno in prima linea. Questo è chiamato affettuosamente "l'effetto villaggio olimpico" e rafforzerà gli adattamenti che mettono questi rospi al fronte.Quando sono stati studiati i rospi nella parte anteriore dell'invasione, sono stati trovati più grandi, più duri, con gambe più lunghe che consentivano una maggiore velocità ed erano più attivi. Come risultato di questi tipi di adattamenti, la velocità con cui i rospi si diffondono è aumentata da quando sono stati introdotti.

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Fringuelli di Darwin

Questo non sarà un semplice riassunto delle osservazioni originali di Darwin sull'adattamento tra i fringuelli delle Galapagos. Questi fringuelli stanno ancora aiutando l'evoluzione a essere compresa. Peter e Rosemary Grant hanno studiato i fringillidi su una delle isole Galapagos e hanno osservato il cambiamento evolutivo causato dalla competizione diretta di due specie rivali. Il medium fringillide era ben radicato nell'isola di Daphne ed era stato studiato in profondità. Il suo becco era perfettamente adatto per spaccare grosse noci. Nel 1982 arrivò il grande fringuello da terra proveniente da un'isola vicina. Questi fringillidi più grandi potevano cacciare via i fringillidi nativi di medio livello e avrebbero mangiato tutti i grossi noccioli. Durante il periodo di studio, i fringillidi medio terra dell'isola di Daphne sono stati trovati per aver sviluppato becchi più piccoli più adatti alle noci più piccole, ignorati dai frangenti più grandi invasori. Questo è uno studio classico sulla biologia evolutiva.

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Farfalle e parassiti

Lo studio dell'evoluzione può richiedere decenni, ma occasionalmente il cambiamento avviene incredibilmente rapidamente. La farfalla della luna blu (Hypolimnas bolina) delle isole samoane fu attaccata da un parassita che distrusse gli embrioni maschili. Ciò ha portato a uno squilibrio di genere in base al quale gli uomini costituivano solo l'1% della popolazione di farfalle. Tuttavia, nel giro di dieci generazioni (~ 1 anno) i maschi erano tornati al 40% della popolazione. Questo non perché il parassita è scomparso, è ancora presente, ma non è più letale per gli embrioni maschili. Questo caso mostra come una mutazione che dà un vantaggio può rapidamente diffondersi in una popolazione. Qualsiasi maschio con la capacità di sopravvivere all'infezione sarebbe in grado di accoppiarsi con molte femmine, a causa della scarsità di altri maschi, e diffondere la sua immunità attraverso il pool genetico.

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Evoluzione in laboratorio

Mentre cresce l'enorme schiera di patogeni resistenti ai farmaci, stiamo imparando che l'evoluzione è più facile da osservare nelle specie con un rapido ricambio generazionale. Dal 1988, nel laboratorio di Richard Lenski, è stata studiata l'evoluzione di dodici popolazioni di E. coli provenienti da un ceppo di un singolo antenato. Da allora, oltre 50.000 generazioni di E. coli sono state e se ne sono andate, e sono state documentate le differenze tra le popolazioni e ogni popolazione dal ceppo antenato. Con campioni prelevati regolarmente da ciascuna popolazione, i cambiamenti genetici accumulati possono essere seguiti con facilità. Nel corso del tempo i batteri sono diventati molto più efficienti nella crescita nelle condizioni utilizzate. Questo studio ha fornito prove di come si verifica effettivamente l'evoluzione. Una delle popolazioni ha sviluppato la capacità di utilizzare il citrato come sostanza nutritiva, qualcosa altrimenti sconosciuto in E. coli in condizioni simili. "La vita si evolve!" Questa citazione proviene da una lettera brillante che Lenski scrisse a un creazionista particolarmente odioso. La serie di lettere può essere trovata qui.