Translate

venerdì 24 settembre 2010

Nozioni fondamentali di PaleoStories Parte 2: Sulla punta della lingua!

Ci sono un italiano, un inglese, un francese, un tedesco e uno spagnolo...no, fermi, non sono impazzito.Non sto raccontando una barzelletta.
Questo è solo l'inizio dell'introduzione dell'argomento di oggi: la tassonomia e la sistematica.

Dunque: ci sono un italiano, un inglese, un francese, un tedesco e uno spagnolo riuniti intorno ad un tavolo, che stanno cercando di scambiarsi opinioni a proposito di un nuovo tipo di cavallo scoperto nelle loro rispettive nazioni. Ovviamente, provenendo tutti da paesi diversi, ognuno tenderà a usare la propria lingua: "cavallo!" dirà l'italiano; "horse!", ribatterà l'inglese, "cheval!" griderà il francese scuotendo la testa..."no, no, hauspferd!", urlerà il tedesco in un impeto di rabbia..mentre lo spagnolo sussurra nella sua testa "caballo".
Uff..non riescono proprio a capirsi!
Ma, ad un certo punto, a tutti i partecipanti viene una grande idea e, all'unisono, gridano convinti:"Equus caballus!"
Con grande gioia, tutti e 5 gli studiosi si accorgono di aver trovato la parola magica, quel nome, comprensibile a tutti, che riesce a far capire a ogni persona di qualsiasi lingua di che creatura vivente si sta parlando.
Ma cosa differenzia la parola "Equus caballus" da "horse", da "cavallo" o da "hauspferd"? In fondo abbiamo solamente detto la stessa cosa in un'altra lingua, il latino, non parlato da nessuno dei nostri 5 studiosi (ed è persino una lingua morta!). Per capire cosa c'è di geniale in Equus caballus è necessario raccontare un'altra storia.

Fin dall'alba dei tempi, l'uomo si è sempre interessato della natura che lo circonda e dalle sue stranezze. Per tale motivo, spaventati anche dal grande caos che deriva dalla vastità della biodiversità presente sul nostro pianeta, molti studiosi hanno da sempre cercato di rimettere ordine alle conoscienze umane, ideando metodi di classificazione dei viventi e sistemi ordinati in cui "far quadrare i conti".
Nacque così la sistematica, o scienza che mira alla classificazione dei viventi (anche nel tentativo di ricostruire i rapporti evolutivi tra di essi).
Ma cosa c'entra tutto questo con Equus caballus? un attimo...
Nel 1758 l' olandese Karl Von Linnè, uno dei più grandi sistematici dell'epoca, pubblicò la sua opera "Systema Naturae" in cui era contenuta la classificazione di tutti gli esseri viventi allora conosciuti.
Il lavoro di Von Linnè (allora andava di moda il latino, specie tra gli eruditi, tanto che egli passò alla storia come Carolus Linnaeus, o Linneo), oltre a costituire un'opera di grandissima estensione e alto valore scientifico, conteneva in esso due idee assolutamente fantastiche, che sarebbero poi perdurate nel tempo fino ai giorni nostri.
Per prima cosa, la classificazione di Linneo consisteva in un sistema gerarchico in cui gli organismi venivano ordinati in base a categorie ascendenti, con gruppi con un grado di inclusione sempre maggiore. Ogni gruppo, detto taxon ( taxon=insieme di organismi le cui caratteristiche morfologiche e/o genetiche consentono di raggrupparli in un gruppo distinguibile da tutti gli altri organismi), a sua volta era inserito in un insieme di dimensioni maggiori, comprendente organismi con un grado di somiglianza sempre minore, come in una specie di matriosca. Per fare un esempio, uomo e scimpanzé erano riuniti in un taxon, a sua volta incluso in un ulteriore gruppo comprendente uomo, scimpanzé e topo, a sua volta incluso in uno contenente uomo, scimpanzé, topo e riccio di mare, a sua volta incluso in un gruppo contenente questi 4 più la formica, etc.
Benché Linneo non credesse nell'evoluzione, questo sistema metteva in luce la natura gerarchica della vita, originata da un unico antenato comune (tale per cui tutti gli organismi hanno un parente comune e possono essere riuniti in un unico gruppo) e sviluppatasi poi in varie eventi evolutivi in direzioni sempre più specifiche (come vedremo in seguito, a ogni evento evolutivo corrisponde una ramificazione nella storia di una linea, con la formazione di nuovi taxa).

La seconda, ancora più geniale, idea di Linneo fu l'invenzione di un sistema di nomi che fosse standard e unico per tutti gli organismi viventi, in modo da essere chiaro, preciso, e facilmente utilizzabile (è lo è davvero).
All'interno della sua classificazione, il taxon più ristretto era costituito dalla specie, il gruppo contenente individui più simili tra di loro che non con qualsiasi altro individuo di qualsiasi altro animale.
Per nominare una specie, Linneò ideò il concetto di nomenclatura binomia:  a ciascuna specie viene dato un nome (di derivazione latina o greca) costituito da due parole (binomiale significa appunto "due nomi"). Il primo nome, con l'iniziale in maiuscolo, corrisponde al genere, l'unità tassonomica sopra la specie (il concetto è piuttosto difficile da spiegare: in breve, il genere è quel gruppo che include una - e almeno una - o più specie, maggiormente simili tra di loro che non con altre specie). Il secondo nome, scritto tutto in minuscolo, corrisponde invece alla specie. Entrambi vanno scritti sempre in corsivo. Così, ad esempio, il cavallo comune è detto Equus (genere) caballus (specie), o la nostra specie Homo sapiens. Il nome generico ha significato anche da solo (e può essere abbreviato, se seguito dalla specie), mentre quello specifico deve essere sempre accompagnato dal genere (esempio: Homo, vuol dire tale genere e tutte le specie al suo interno; sapiens da solo non significa assolutamente niente ed è scorretto). Lo stesso nome specifico può essere utilizzato per più generi diversi, mentre non possono esistere due generi con lo stesso nome (a parte casi eccezionali).

Questo sistema, incredibilmente semplice e immediato vinse contro il tempo e se oggi i nostri 5 studiosi sono riusciti a capirsi è proprio grazie a Linneo!
Per questo motivo, qui su PaleoStories verrà usato d'ora in avanti il sistema della nomenclatura binomiale, in modo che, nel caso qualche fortunato (si fa per dire) lettore straniero capitasse su questo blog, possa almeno intuire di cosa si sta parlando. E, ovviamente, perché è il linguaggio ufficiale della scienza.

Bene, abbandoniamo ora queste questioni  (noiose, lo so, ma importanti) e addentriamoci  in uno degli argomenti principali di questo blog, la filogenesi (ricostruzione dei rapporti tra gli organismi viventi e della loro evoluzione), argomento del prossimo post.
Arrivederci dunque alla prossima e penultima (poi inizieremo - finalmente- le paleostorie) puntata!

P.S. ATTENZIONE: Essendo il nome in latino, non bisogna metterci nessun articolo davanti: dire "l'Homo sapiens", oppure "il Tirannosaurus rex" è assolutamente scorretto. Scorretto anche "l'italianizzazione"dei nomi (o qualsiasi traslazione in altre lingue), come ad esempio "tirannosauro". Il metodo utilizza solo la lingua latina!

SI: Homo sapiens, Tyrannosaurus rex, Felis catus, Betta splendens, T. rex, B. splendens.
NO: homo sapiens, Tirannosauro rex, Felis Catus, H. sapiens, betta, e altri orrori.

mercoledì 22 settembre 2010

Nozioni fondamentali di PaleoStories Parte 1: L'architettura degli animali

Vi sono alcune nozioni fondamentali che devono essere sapute prima di poter affrontare consapevolmente i nostri viaggi attraverso le meraviglie della vita sulla Terra e della sua evoluzione. Così come, prima di partire per il mare o per la montagna siamo indaffarati nel preparare le valige e tutto l'occorrente, così è necessario acquisire un bagaglio conoscitivo di base per poter iniziare con sicurezza e senza dubbi le nostre avventure.

Per questo motivo, i prossimi post saranno una sorta di lista dei preparativi, con le nozioni di base assolutamente necessarie. Ovviamente, visto che questo è un blog per tutti, cercherò di essere più chiaro possibile e spero sintetico e poco noioso. Se qualcuno avesse qualche domanda, se vi accorgete di un mio errore o volete chiarimenti, non esitate a lasciare commenti.

Premessa importante: qui non spiegherò nulla riguardo alla teoria evolutiva, alla sua storia e ai suoi concetti di base. Questo sia per mancanza di tempo (sarebbe un discorso troppo lungo e ampio), sia perchè ritengo che almeno alcune cose sull'evoluzione siano conosciute anche ai meno istruiti (ad esempio, spero vivamente che tutti i lettori accettino la teoria dell'evoluzione darwiniana e che abbiano una mezza idea di cosa significhi la frase "discendenza con modificazioni").

Il primo di questa serie di post parla di quelle che sono le caratteristiche generali degli animali, i protagonisti principali di questo blog, e in particolare della loro struttura di base.
Noi uomini possediamo un gran numero di caratteristiche in comune con gli altri animali: come essi bruciamo energia nel compiere le nostre azioni, ci riproduciamo e siamo formati tutti dalla stessa unità di base, la cellula.
Questo perchè (nozione della teoria dell'evoluzione) discendiamo tutti da un medesimo antenato comune, da cui abbiamo ereditato tali caratteristiche che accomunano noi e gli altri esseri viventi.
A partire da questo primo organismo però (l'antenato comune di tutti gli altri esseri viventi), ogni taxon (taxon=insieme di organismi le cui caratteristiche morfologiche e/o genetiche consentono di raggrupparli in un gruppo distinguibile da tutti gli altri organismi) si è poi evoluto in maniera diversa, sviluppando caratteristiche differenti a seconda della pressione selettiva del suo habitat.

Per quanto riguarda l'organizzazione del corpo degli esseri viventi, sono presenti due grandi distinzioni, che riguardano il numero di cellule presenti in un organismo.
La prima condizione è quella che presenta una sola cellula, composta da tutti gli organuli e dalle strutture utili alla sopravvivenza, tale che, anche da sola, può assicurarsi prosperità e discendenza. Questa condizione, detta organizzazione unicellulare, è presente in molti organismi attuali, come i protozoi.
Molti altri esseri viventi, tra cui le piante, i funghi e i Metazoi (i veri animali), sono formati da più di una cellula, tale che le varie cellule collaborano tra di loro, aiutandosi nelle funzioni necessarie alla sopravvivenza dell'intero organismo. Tale organizzazione è detta multicellulare o pluricellulare.

Negli esseri viventi pluricellulari, le cellule vengono a trovarsi in stretto contatto tra di loro, scambiandosi informazioni e svolgendo funzioni diverse a seconda della loro struttura. Un passo avanti nella complessità dell'organizzazione dei viventi si osserva quando cellule che adempiono a funzioni simili vengono ad aggregarsi, formando un tessuto, appunto un insieme di cellule specializzate per una specifica mansione. Più tessuti insieme possono aggregarsi per formare organi, ancora più specializzati. Organi sono ad esempio il cuore, i polmoni, il cervello. Ultimo livello di complessità è la formazione di sistemi, in cui vari organi cooperano per svolgere una determinata funzione, spesso associata a bisogni necessari alla vita, come l'alimentazione, la riproduzione, la respirazione, etc.

L'organizzazione delle cellule, oltre a consentare uno stile di vita più o meno complesso, porta l'organismo ad avere un piano strutturale ben definito, diverso a seconda delle differenze di habitat e della storia evolutiva di ciascun organismo. Ovviamente ciò è collegato allo sviluppo del corpo e al suo grado di complessità. L'origine del corpo sarà oggetto di un post futuro.
Tralascio alcune nozioni di biologia ed embriologia relativamente avanzate (come i vari modelli di segmentazione); quello che mi interessa ora è arrivare a due importanti concetti della zoologia e dell'anatomia animale: la simmetria del corpo e il celoma.
La simmetria di un corpo si riferisce al numero e al tipo di assi (rette) che possono passare dal centro di tale corpo in modo da dividerlo in due metà esattamente uguali morfologicamente (simmetriche). All'interno dei metazoi, esistono due tipi diversi di simmetria, una radiale (tipica di organismi come ricci di mare o meduse), in cui due o più assi possono tagliere il corpo in due parti speculari, e una simmetria bilaterale, in cui il corpo può essere suddiviso in due metà speculari (sinistra e destra) da un solo asse di simmetria. Tale condizione è visibile ad esempio nell'uomo, nel cane, nel cocodrillo, nella formica, nella lumaca e in un gran numero di animali (la maggior parte di essi).
L'acquisizione di tale struttura corporea (bilaterale) costituirà, come vedremo, uno dei più grandi eventi evolutivi della storia della vita sulla Terra.

Oltre al piano di simmetria, un'altra grande innovazione sarà costituita dall'acquisizione di un celoma, una cavità piena di liquido posta tra la parete esterna del corpo e il tubo digerente, nella famosa conformazione del "tubo dentro ad un altro tubo".
La presenza di celoma permette agli animali di organizzarsi in maniera più complessa, alloggiando organi interni, sviluppando dimensioni maggiori e una maggiore elasticità e flessibilità corporea, data dalla presenza di liquido all'interno di tale cavità.
 
Attualmente esistono animali celomati, senza celoma (acelomati) oppure una struttura simile al celoma ma di origine embrionale diversa (pseudocelomati).
Come vedremo, l'acquisizione del celoma sarà un'altra delle grandi conquiste dell'evoluzione degli animali.
Spero di non avervi annoiato troppo, ma mi premeva che questi concetti fossero ben chiari, visto che, specialmente nelle prime PaleoStorie, verranno utilizzati piuttosto spesso.

Nei successivi post vedremo altre nozioni di base, in particolare, nel prossimo verranno presentati alcuni concetti fondamentali di sistematica.

Alla prossima!