Le Cinque Dita dell'Evoluzione

Come può un pollice che approva aiutare a ricordarci i cinque processi che influiscono sull'evoluzione? La storia delle Cinque Ditta dell'Evoluzione ci dà una soluzione intelligente per capire come cambia il pool genico nel tempo.
Lezione di Paul Andersen, Animazione di Alan Foreman (http://www.alanforemananimation.com)
Guarda la lezione completa su: http://ed.ted.com/lessons/five-fingers-of-evolution

(Musica)

Le Cinque Dita dell'Evoluzione.

Una comprensione approfondita della biologia richiede

una comprensione approfondita del processo di evoluzione.

Molti conoscono il processo di selezione naturale.

Tuttavia, è solo uno dei cinque processi
che generano l'evoluzione.

Prima di discutere dei cinque processi,

dovremmo definire l'evoluzione.

L'evoluzione è una semplice modifica
del pool genico nel tempo.

Ma cosa sono i pool genici? E visto che ci siamo,
cos'è un gene?

Prima di parlare di genetica,

cominciamo con una storia.

Immaginate che una barca si rovesci e che 10 sopravvissuti nuotino fino a riva su un'isola deserta.

Non vengono mai salvati e formano una nuova popolazione che sopravvive per migliaia di anni.

Stranamente, cinque dei sopravvissuti hanno i capelli rossi.

I capelli rossi si generano quando una persona eredita
due coppie del gene rosso dai genitori.

Se avete una solo coppia di geni, non avrete i capelli rossi.

Per semplificare, supponiamo

che i cinque che non hanno i capelli rossi
non siano portatori del gene.

La frequenza iniziale del gene dei capelli rossi

è quindi del 50 per cento, o meglio 10 dei 20 geni totali.

Questo è il pool genico.

I 20 diversi geni sono come le carte di un mazzo

che viene costantemente rimescolato ad ogni generazione.

Il sesso è semplicemente un rimescolamento
del mazzo genetico.

Le carte vengono mescolate e passate
alla generazione successiva;

il mazzo rimane lo stesso, 50 per cento rossi.

I geni vengono mescolati e passati
alla generazione successiva;

il pool genico rimane lo stesso, 50 per cento rossi.

Anche se la popolazione cresce con il tempo,

la frequenza dovrebbe rimanere al 50% circa.

Se questa frequenza varia, ecco che si verifica un'evoluzione.

L'evoluzione è semplicemente un cambio nel tempo
del pool genico.

Pensate che siano delle carte.

Se la frequenza delle carte nel mazzo cambia,

si verifica l'evoluzione.

Ci sono cinque processi che causano
la frequenza del cambiamento.

Per ricordare questi processi utilizzeremo
le cinque dita della mano,

cominciando dal dito mignolo fino ad arrivare al pollice.

Il dito mignolo dovrebbe ricordarvi che la popolazione
può diminuire.

Se la popolazione diminuisce,
il caso può prendere il sopravvento.

Per esempio, se solo quattro individui sopravvivono
ad un'epidemia,

allora i loro geni rappresenteranno il nuovo pool genico.

Il dito successivo è quello della fede nuziale.

Il dito che vi ricorda l'accoppiamento, perché la fede rappresenta una coppia.

Se gli individui scelgono un compagno in base
all'apparenza o alla localizzazione

la frequenza può cambiare.

Se gli individui con i capelli rossi fanno coppia
solo con individui dai capelli rossi,

alla fine potrebbero formare una nuova popolazione.

Se nessuno si accoppia mai con quelli dai capelli rossi,

questi geni potrebbero diminuire.

Il dito successivo è il dito medio.

La M di dito medio dovrebbe ricordarvi
la M della parola "mutazione".

Se viene aggiunto un nuovo gene attraverso la mutazione,
si modifica la frequenza.

Immaginate una mutazione genetica che crea
un nuovo colore di capelli.

Cambierà ovviamente la frequenza nel pool genico.

Il dito indice dovrebbe ricordarvi il movimento.

Se arrivano nell'area nuovi individui, o immigrati,

la frequenza cambia.

Se individui si spostano da un'area o emigrano,

la frequenza cambierà.

In campo scientifico chiamiamo questo spostamento
flusso genetico.

Tutti e quattro i processi rappresentati dalle nostre dita possono causare l'evoluzione.

Le popolazioni di piccole dimensioni,
l'accoppiamento non casuale,

le mutazioni e il flusso genetico.

Tuttavia, nessuno di questi porta all'adattamento.

La selezione naturale è l'unico processo

che crea organismi più adatti all'ambiente locale.

Uso il pollice per ricordare questo processo.

La natura approva con il pollice gli adattamenti corretti
per un ambiente,

e non approva gli adattamenti poco efficaci.

Negli individui, i geni non adatti all'ambiente

verranno gradualmente sostituiti
con quelli che meglio si adattano.

I capelli rossi per esempio sono uno di questi adattamenti.

I capelli rossi sono un vantaggio per il clima nordico,

perché la pelle chiara ha permesso ai nostri antenati
di assorbire più luce

e sintetizzare più vitamina D.
Approvato!

Tuttavia, è stato uno svantaggio nei climi più meridionali,

dove la maggiore radiazione UV ha portato al cancro
e alla riduzione della fertilità.

Non approvato!

Il pollice stesso è un adattamento che si è formato
attraverso il processo di selezione naturale.

L'evoluzione che abbiamo descritto
si riferisce alla micro-evoluzione,

perché si riferisce a piccoli cambiamenti.

Tuttavia, questa forma di evoluzione

potrebbe eventualmente generare una macro-evoluzione,
o speciazione.

Ogni organismo sul pianeta ha un'ascendenza comune
con un singolo comune antenato.

Tutti gli organismi viventi sul pianeta sono collegati
indietro nel tempo

attraverso un processo evolutivo.

Guardate la vostra mano.

È un capolavoro ingegneristico creato dai cinque processi che ho appena descritto,

in milioni e milioni di anni.

Vi ricordate a memoria le cinque cause dell'evoluzione?

Se non ci riuscite, tornate indietro
e guardate di nuovo quella parte.

Ma se le ricordate, datevi da soli
o al vostro vicino un bel cinque.