Uomo:origine ed evoluzione

1. Uomo:origine ed evoluzione Giuseppe Masciopinto per l’UNIVERSITA’ POPOLARE MOLFETTESE

2. Vita 3.7 miliardi anni fa Raffronto tra la storia della Terra e l’arco di tempo racchiuso in un singolo anno solare: • 1 gennaio (4,5 miliardi di anni fa) formazione della TERRA • Da Febbraio all’11 novembre(circa 4 miliardi di anni): formazione delle molecole della vita e, verso la fine dell’intervallo di tempo, la nascita e l’aggregazione delle cellule • 12 novembre(600 milioni di anni fa): prime forme di vita • 20 novembre(500 milioni di anni fa): affermazione dei vertebrati • 25 dicembre(75 milioni di anni fa): estinzione dei dinosauri • 26 dicembre (60 milioni di anni fa): affermazione dei mammiferi • 28 dicembre (16 milioni di anni fa): formazione dei primati • 31 dicembre ore 12-14(150.000 anni fa): Homo Sapiens • Ore 23,59 :costruzione della piramide di Cheope • 15 secondi dopo la mezzanotte :nasce Gesù Bambino • 4 secondi dopo: Leonardo dipinge la Gioconda Dal Big Bang

3. Tutte le civiltà hanno cercato una spiegazione per le nostre origini …ad esempio Gli indiani Maidu della California pensavano che l’Essere Supremo avesse costruito il mondo usando alcune grandi tartarughe verdi raccolte nella profondità dell’oceano. Egli poi creò l’uomo usando della terra rossa e dell’acqua. Altri sostenevano che la vita avesse avuto origine in qualche altro pianeta e che poi avrebbe colonizzato la Terra

4. Le scienze naturali non possono accettare nessuna delle teorie proposte: la prima perché sfugge a qualsiasi indagine di tipo sperimentale, la seconda perché sposta altrove i termini del problema (ci chiederemmo infatti come la vita possa aver avuto origine sull’altro pianeta). Gli scienziati propongono una ipotesi diversa. La vita ha avuto origine per ……caso! Singolarmente, tale ipotesi è la sola ad avere un sostegno sperimentale.

5. L’esperimento di Miller Nel 1953 l’americano Stanley Miller, simulando la composizione della primitiva atmosfera terrestre (metano, ammoniaca, acqua e idrogeno) e le condizioni energetiche di allora, raggi ultravioletti e scariche elettriche da fulmini, riuscì ad ottenere, nel giro di una sola settimana, alcune molecole organiche fra cui taluni amminoacidi, i costituenti delle proteine. In altri esperimenti del genere, condotti a partire da miscele diverse di gas sono stati ottenuti anche zuccheri, acidi grassi e le basi azotate presenti nei nucleotidi, i costituenti degli acidi nucleici (RNA e DNA)

6. Vita Vita 3.7 miliardi anni fa 3.7 miliardi anni fa 3,7 miliardi di anni fa Nei mari iniziarono a formarsi macromolecole organiche che costituirono strutture con attività biologica. La prima forma diVITA sulla TERRA! Stelle & Galassie Big Bang Sole & Pianeti Oggi Dal Big Bang Dal Big Bang 14 miliardi anni fa 12 miliardi anni fa 4.9 miliardi anni fa

7. 2,1 miliardi di anni fa. Alcuni ceppi batterici utilizzando l'energia solare, l’acqua e l’anidride carbonica, iniziarono a produrreossigeno come sostanza di rifiuto. In breve tempo l’atmosfera inizia ad arricchirsi d'ossigeno.

8. 650 milioni di anni fa . Nel mare fecero la loro comparsa i primi organismi animali pluricellulari. Erano organismi estremamente semplici, privi di parti dure, simili a meduse, coralli molli o dal corpo vermiforme.

9. 550 milioni di anni fa. Si differenziò la maggior parte degli attuali gruppi di invertebrati pluricellulari, spugne, madrepore e meduse, vermi segmentati, molluschi, artropodi dotati di un robusto scheletro esterno.

10. 400 milioni di anni fa Vivono in questo periodo i primi pesci dotati di bocca mobile . Da alcuni di questi si differenziarono i primi anfibi

11. Circa 260 milioni di anni fa Tutte le terre emerse erano riunite in un unico supercontinente. Il clima era torrido. Vivevano in tale periodo i primi Dinosauri.

12. 195 milioni di anni fa I Dinosauri dominavano tutte le nicchie ecologiche. Si formarono due masse continentali, una settentrionale (Laurasia) ed una meridionale(Gondwana)

13. 138 milioni di anni fa Differenziazione delle piante e dei fiori; grande diffusione degli insetti. Uno o più meteoriti colpiscono la Terra, con l’estinzione di circa il 76% delle specie viventi. .

14. 41 milioni di anni fa Inizia l’era dei mammiferi (Gliptodonte, estinto, è l’antenatodell’armadillo)

15. 16,5 milioni di anni fa Comparvero i primi primati ominoidi da cui ebbero origine le prime scimmie antropomorfe.

16. Circa 6 milioni di anni fa,iniziò la linea evolutiva dell’uomo.. Questi furono I primi OMINIDI. Diversi tipi di ominidi vissero sulla Terra per I successivi 6 milioni di anni, alcuni anche nello stesso tempo.

17. 4 milioni di anni fa Primo stadio dell’evoluzione umana: Australophitecus. Era vegetariano e faceva uso di semplici strumenti in pietra, in legno e ossa. Comparve in Africa con diverse forme.

18. Gli australopitechi(dai 3 ai 2 milioni di anni fa) Rappresentano una tappa importante per la formazione del genere homo. Per essi si parla di bipedismo facoltativo come è emerso dallo studio dei resti di bacino con le ossa iliache espanse per consentire l’equilibrio, la posizione del foro occipitale al centro della base del cranio al di sopra della colonna vertebrale e la colonna stessa che assume un andamento variamente curvilineo in modo da scaricare la forza-peso anche lateralmente.

19. Australopitecus Anamensis E’ la specie più antica. I pochi fossili trovati presso il lago Turkana risalgono a 4 milioni di anni fa e per essi si è potuta documentare sia la locomozione bipede che altri caratteri tipici degli ominidi successivi come l’elevato spessore dello smalto dentario.

20. Australopitecus Afarensis Si tratta della famosissima Lucy. Numerosi sono i reperti fossili, anche se, risalendo a 3,6 milioni di anni fa, molto frammentari. Molti trovati nella zona dell’Etiopia attuale. E’ probabilmente il tronco del nostro albero. Al suo gruppo vengono attribuite le altrettanto famose impronte di Laetoli in Tanzania.

21. Un gruppo di famiglia marcia mentre in lontananza si sentono i cupi brontolii del vulcano Sadiman in eruzione…….. Le impronte di Laetoli…..3,6 milioni di anni

22. L’Australopithecus afarensis, denominato Lucy (da una canzone dei Beatles), è il più completo degli australopitechi finora conosciuti. Gli Etiopi l’hanno chiamata "Denkenesh" ("Sei magnifica"). - Questa ricostruzione di Lucy è stata realizzata grazie a una serie di immagini speculari delle ossa mancanti. Era ancora molto piccola: la sua statura non superava il metro e 10 cm (all’incirca quella di un bambino di sei anni), e non pesava più di una trentina di chilogrammi. Anche il volume del cervello è modesto: con i suoi 340 cm³ è paragonabile a quello di uno scimpanzé adulto di piccola mole. Da uno studio delle ossa del suo scheletro risulta che Lucy camminava in posizione eretta e poteva ancora arrampicarsi sugli alberi

23. Australopitecus Africanus Continua l’evoluzione del cinto pelvico e siamo a 2 milioni di anni fa

24. 1.6 milioni di anni fa Vive l'Homo erectus, dotato di tratti particolarmente massicci e robusti. Alto poco più di un metro, camminava completamente eretto. L’Homo erectus realizzava utensili elaborati (tra i quali l'ascia), scoprì il fuoco, cominciò a cacciare grossa selvaggina e ad abitare in luoghi fissi. . . .

25. Nel cuore del Sahara Il terreno è cosparso di numerosi utensili in pietra, le amigdale. Si possono trovare anche delle asce con un’unica lama dritta e affilata. Questi strumenti sono noti tanto in Africa, quanto in Asia e in Europa Si assomigliano tutti e sono stati lavorati con tecniche di taglio rimaste invariate per millenni. Con un’amigdala molto rudimentale o un punteruolo si potevano estrarre i tuberi dalla terra

26. Homo Habilis Continua l’evoluzione specialmente a carico del cranio e dei denti ed aumentano notevolmente i ritrovamenti di manufatti in pietra che giustificano l’appellativo di habilis.

27. Lame in selce Una di queste due lame in selce del Paleolitico superiore, non modificata, poté servire come semplice coltello. L’altra ha un’estremità smussata ed è stata forse usata come raschiatoio

28. Homo Ergaster • Comparso circa 2 milioni di  anni fa, è la specie di ancoraggio per tutti gli esseri Homo successivi. Presenta un aumento significativo sia nell' altezza che nella massa ossea: i maschi misuravano 1,6 m per 65 Kg, la capienza del cervello è aumentata a 850cc.

29. Cranio di Ceprano Nel marzo del 1994 in alcuni sedimenti di una valle fluviale dell’Italia centrale, nei pressi di Ceprano (Frosinone), è stato rinvenuto un cranio risalente alla fine del Pleistocene Inferiore, circa 900-800 mila anni fa. Il fossile di Ceprano appartiene al genere Homo e mostra caratteri molto particolari avvicinandosi sia a reperti di Homo ergaster che di erectus o heidelbergensis. Altri specialisti ritengono che il cranio di Ceprano possa rappresentare una sorta di “ponte” tra gli antenati della specie moderna Homo sapiens (in Africa) e dei Neanderthal (in Europa). E’ indubbio che il ruolo del reperto italiano più famoso sia ancora da approfondire e che vedrà ulteriori sviluppi quando maggiori scoperte faranno “luce” su quel periodo ancora oscuro che è il Pleistocene Inferiore.

30. Homo Heidelbergensis Viveva circa 800.000 anni fa ed è rappresentato da vari crani con le caratteristiche di erectus, di neanderthalensis e di esseri umani moderni. Gli hidelbergensis sono solitamente meno robusti degli erectus, ma più degli esseri umani moderni; la fronte è meno sfuggente. Diffuso in Africa, in Europa e nel Medio Oriente, ha sviluppato nuove tecniche di caccia e, con una dieta più ricca, ha ottenuto come risultato l’aumento della massa corporea.

31. L’uomo di Altamura Da alcuni familiarmente soprannominato Ciccillo, è ……………..uno dei nostri. Scoperto nel 1993 in una grotta carsica nei pressi di Altamura, è una forma arcaica di Homo Neanderthalensis: è stato infatti indicato come Homo Arcaicus. La stima della datazione prevede un intervallo tra 400mila e 100mila anni fa, con valori più probabili intorno a 150-250mila anni fa, sta cioè fra l’Homo erectus e il Neanderthal, quasi contemporaneo dell’Homo sapiens.

32. Homo neanderthalensis Vive in Europa a partire da circa 250.000 anni fa e qui rimane fino alla sua estinzione, avvenuta poco meno di 30.000 anni fa. La capacità cranica era un po’ più grande degli esseri umani moderni (1450cc in media, ma grande anche 1800cc o più); presentava una mascella sporgente, mento debole e una fronte sfuggente. Con tale ominide si hanno le prime forme di seppellimento dei defunti.

33. Sepoltura di un uomo di Neanderthal (circa 60.000 anni fa)

34. 200.000 di anni fa Compariva l'Homosapiens, cioè l'uomo dotato di raziocinio. La cultura della forma sapiens si presenta assai evoluta sia nel lavoro della pietra e anche dell'osso, sia nelle raffigurazioni dell'arte parietale e mobiliare, sia nelle pratiche funerarie

35. I primi Homo sapiens raggiunsero l'Europa circa 50.000 anni fa e condivisero l'habitat con i neandertaliani per oltre 20.000 anni, ma i rapporti intercorsi tra le due specie non sono ancora chiari. Studi genetici suggeriscono che neanderthal si sia evoluto indipendentemente, come discendente di forme ominidi simili ad heidelbergensis, senza scambio culturale o genetico significativo con i sapiens.

36. Considerazioni Dopo questa breve carrellata sui nostri antenati, è doveroso fornire una spiegazione sul meccanismo che ha reso possibile tali eventi e che tuttora procede, sempre molto lentamente ma inesorabilmente. Nonostante il nome con il quale viene comunemente designata, da decenni la teoria dell’evoluzione non è più una semplice teoria, ma una solida combinazione di fatti e concetti che riceve ogni giorno nuove conferme teoriche e sperimentali. Nulla in biologia ha senso se non alla luce dell’evoluzione che ha avuto luogo nel passato ed è tuttora in atto.

37. Melanismo industriale Non sempre l’evoluzione impiega tempi lunghi: alcuni batteri, per esempio, si adattano abbastanza rapidamente alla penicillina. Un caso famoso di adattamento evolutivo dovuto all’ambiente è quello che si verificò attorno al 1850 in certe zone dell’ Inghilterra. Prima dell’industrializzazione, i tronchi delle betulle avevano il loro normale colore chiaro. Pertanto, quando erano posate su di essi, le Biston betularia di colore chiaro erano difficilmente individuabili dagli uccelli, mentre quelle di colore scuro, risaltavano. Dopo l’industrializzazione, la corteccia dei tronchi di betulla si sporcò e divenne scura. In quelle condizioni furono le farfalle scure che divennero meno visibili, mentre divennero più facilmente individuabili quelle chiare e perciò facile preda degli uccelli. Oggi il 90% delle Biston di quelle regioni sono scure.

38. Senza commento

39. Evoluzione lineare? Da quanto visto finora, osservando anche le varie rappresentazioni dell’uomo in evoluzione….. dalla pelosa scimmia antropomorfa all’aitante giovane finale, sembrerebbe che l’evoluzione dell’uomo sia stata lineare: da una specie sia derivata un’altra.

40. Il DNA mitocondriale racconta tutta un’altra storia Confrontando infatti gli mt-DNA delle varie specie sia fossili che attuali, l’evoluzione, piuttosto che lineare o ad albero, è risultata “a cespuglio” nel senso cioè che varie specie sono esistite contemporaneamente, alcune si sono evolute, anche adattandosi all’ambiente, altre si sono estinte……così come per esempio è avvenuto al famoso Homo di Neandrthal, un tempo ritenuto uno dei nostri nonni: il suo mt-DNA lo esclude, anzi sembra addirittura che non fosse interfecondo con l’altro Homo Sapiens e si sia estinto senza lasciare discendenti.

41. Il DNA mitocondriale • Si tratta del DNA associato ai mitocondri, organuli cellulari nei quali avviene la respirazione cellulare. Esso si presta all’indagine evoluzionistica molto di più del DNA nucleare per varie ragioni: primo perché formato da un numero relativamente esiguo di molecole, secondo perché, essendo trasmissibile solo per via materna, non presenta la complicazione del mescolamento col DNA paterno, infine perché è disponibile in quantità rilevanti nei campioni da analizzare essendo i mitocondri presenti in ciascuna cellula in numero di centinaia o di migliaia rispetto ad un solo nucleo.

42. Nasce la Paleogenetica • Il 1997, dieci anni fa, è stata una data storica per l’incontro tra due discipline:la paleoantropologia, da un lato, e la biologia molecolare, dall’altro, ovvero quella branca della biologia molecolare che da qualche tempo è anche in grado di studiare segmenti di DNA che ancora si conservano in ossa e denti antichi ed anche fossili risalenti fino a 40-50.000 anni fa.

43. Il mt-DNA antico Bryan Sykes, docente di Genetica umana all’Università di Oxford, nel 1989 ha pubblicato su Nature il primo reportage sull’estrazione di materiale genetico da reperti ossei archeologici. Con la sua équipe ha compilato, in base alla raccolta dei dati sul DNA, l’albero genealogico più completo della nostra specie.

44. Nel 1994 Sykes fu incaricato di esaminare il corpo congelato di Ötzi, l’uomo di Similaun, vissuto oltre 5.000 anni fa e rinvenuto tra i ghiacci delle Alpi orientali. Attraverso lo studio del codice del DNA, Sykes riuscì a rintracciare nientemeno che un discendente di Ötzi: una donna inglese tuttora vivente.

45. Il genoma del Neanderthal Alcuni mesi fa, nel novembre 2007, “Nature” e “Science” hanno pubblicato il risultato delle ricerche sul sequenziamento di parte del genoma del Neanderthal. Lo studio, fatto prelevando il DNA da un femore di 38.000 anni fa, fa risalire la data di separazione fra l’uomo moderno e il Neanderthal, a 370.000 anni.

46. La madre di tutti noi Lo studio sul mt-DNA in popolazioni viventi della nostra specie provenienti da varie regioni geografiche suggerisce che le varie sequenze di mt-DNA si siano evolute dalla sequenza di un antenato comune che i ricercatori hanno soprannominato “Eva mitocondriale”, vissuta in Africa circa 150.000 anni fa.

47. OUT OF AFRICA Circa 50.000 anni fa, partendo dall’Africa,al cambiare del clima e molto probabilmente delle capacità cognitive del nostro cervello, la nostra specie ha invaso tutto il pianeta. • Grazie alle nostre capacità, abbiamo inventato modi di vita diversi, formando una miriade di comunità tutte derivanti dallo stesso ceppo genetico ma con abitudini e culture diversificate. Si sono così sviluppate diverse civiltà autonome che poi spesso si sono incontrate e, talvolta anche scontrate.

48. Analizzando le caratteristiche genetiche di popolazioni umane che vivono in continenti diversi, la quantità di variabilità genetica che si trova all’interno dei gruppi di individui analizzati è molto superiore a quella che li distinguerebbe gli uni dagli altri. In altre parole, sono molto di più le rassomiglianze fra individui appartenenti a due diverse popolazioni di quanto non ve ne siano all’interno dell’una o dell’altra.

49. CONCLUSIONE • Homo sapiens è un’unica e grande specie, giovane geneticamente, variabile più all’interno delle popolazioni che non nel confronto fra queste, distribuita in tutti gli angoli del globo ed ecologicamente assai pericolosa, tanto da mettere a repentaglio la sopravvivenza delle altre specie viventi. Siamo un po’ come il popolo antico dell’isola di Pasqua, Rapa Nui, che sfruttò senza criterio la piccola terra nella quale viveva, provocando il deserto intorno a sé e causando il proprio stesso annientamento. Ma non voglio prevedere il futuro, né ho titoli per farlo, e poi... tutto questo mi mette tristezza, preferisco concludere con una rapida rassegna dei capolavori d’arte dei nostri antenati più antichi.

50. Le prime forme di uomo moderno a noi note (Homo sapiens ) compaiono nel Vicino Oriente e nell’Africa del nord circa 90.000 anni fa. Sono coeve agli ultimi neandertaliani (Homo sapiens neandertalensis) di cui progressiva-mente prendono il posto. Più di 30.000 anni fa, l’evoluzione e il successivo apogeo delle tecniche artistiche testimoniano lo sviluppo di un pensiero di tipo simbolico