Evoluzione Umana e comportamento

Andrea Camperio Ciani

Panorama evoluzionistico Charles Lyell 1830 Principles of

Geology riscopre l’attualismo e fonda la stratigrafia

St Hilda studia i fossili, gasteropodi e osserva trasformazioni

Charles Darwin vuol provare la creazione e parte sul Beagle

Thomas Malthus scrive il suo saggio sulla popolazione e la crescita delle risorse

Lyell St Hilda

Malthus

Darwin e l’evoluzionismo moderno

Darwin scopre nel viaggio che gli animali si trasformano (fossili argentina e fringuelli Galapagos) allevatori trasformano razze domestiche (cani e piccioni)

Wallace a Sulawesi scopre la selezione naturale invia lettera e provoca ulcera permanente a Darwin . Wallace e’ anche il fautore della biogeografia.

Esce teoria congiunta Wallace- Darwin (1857) alla Royal Society of London

La selezione naturale

Variabilita’ dei caratteri Competizione per le risorse Solo pochi ce la fanno i soggetti relativamente piu’

idonei sopravvivono e si riproducono

Trasmettono i caratteri vantaggiosi che continuano a variare

Accumulo di trasformazioni provoca origine di nuove specie

Concetto di caso e necessita’ (Francois Jacob e Jacques Monod, Andre Lwolff, Nobel 1965)

Come funziona la selezione naturale

Le prove dell’evoluzione Anatomia comparata (omologie ed organi

rudimentali) Selezione artificiale Fossili Biogeografia (inerzia filogenetica nelle isole) Tassonomia Embriologia comparata (Haeckel l’ontogenesi

ricapitola la filogenesi) Biologia molecolare (universalita’ del codice)

Selezione sessuale

Differenze fra sessi Uno sceglie e l’altro

si offre Selezione

intrasessuale (maschi)

Selezione intersessuale (femmine)

Accumulo caratteristiche sessuali secondarie

Dimorfismo sessuale dovuto a s. sessuale Macaca nigra e M. sylvanus

Visione sintetica dell’evoluzione

1850 Mendel scopre genetica ma resta sconosciuto Darwin riceve ma non legge Mendel ed ignora le basi genetiche 1900 De Vries,Correns, Tschermak, riscoprono indipendentemente le

leggi di Mendel e mutazioni 1910 Morgan studia i loci nei cromosomi di drosofila 1930 Fisher e Haldane fondano la genetica di popolazione su basi

statisitiche Teoria sintetica dell’evoluzione (Mayr, Dobzansky e Simpson)

genetica ed evoluzione

Genetica di popolazione Micro-evoluzione e Macro-evoluzione Legge di Hardy Weinberg ed i suoi

disequilibri: Selezione naturale (stabilizzante direzionale e

divergente) Mutazione Migrazione (..e gene flow) Deriva genetica (collo bottiglia, ed effetto

fondatore) Assenza di panmixia

Regole di microevoluzione

L’effetto “collo di bottiglia”

L’unita’ di selezione Il gruppo ( Wynne Edwards ) Animal

dispersion in relation to social behavior L’individuo (Williams) Adaptation and

Natural selection (falsifica Wynne Edwards

Il gene (Dawkins) The selfish gene e the Blind Watchmaker

Hamilton e la selezione di parentela Trivers conflitto fra generazioni

Altruismo reciproco e selezione sessuale

Wilson la nuova sintesi, Sociobiologia e le sue critiche

Il mio Maestro

Bob Trivers

Gary Larson e la selezione di gruppo

L’adattamento: le regole ed i principi

Principio di Williams Assunto dell’Attualismo Assunto di massima parsimonia Procedura Cladistica Convergenza adattiva e divergenza

L’ipotesi del Disegno intelligente

•E’ un Ipotesi creazionista

•Si basa su presunte mancate spiegazioni di certi fenomeni o strutture biologiche da parte della teoria dell’evoluzione:

occhio

Postura eretta

struttura della cellula

comportamento altruistico

•La risposta e che tali fenomeni sono troppo complessi perche’ si siano evoluti a caso, dietro ci deve essere una intelligenza superiore che li ha plasmati con un piano

•Per semplice calcolo combinatorio oggetti complessi non si costituirebbero mai a caso

•Confutazione: Stephen Dawkins “La delusione di Dio”, il caso e la necessita’ di Jacob e Monod

Teoria dell’evoluzione e disegno intelligente

Le mutazioni nella struttura del citocromo C (enzima della respirazione)mostrano la nostra discendenza comune con tutti gli esseri viventi

Albero filogenetico dei primati

Radiazione adattiva dei primati

Cambiamento di nicchia ecologica: Invasione della foresta, un ambiente tridimensionale e ricco di cibo,

Probabilmente tutti notturni.

Adattamenti al nuovo ambiente

Arboricoli

Sviluppo della visione stereoscopica (migliore visione delle distanze)

La nicchia arboricola notturna

Evoluzione dell’arto pentadattilo per nuove forme di deambulazione e una presa più idonea all’ambiente della foresta

Evoluzione dell’indipendenza degli arti per permettere una migliore coordinazione visuo-motoria

Postura nei Primati

Nuova radiazione dei primati

Nuovo cambiamento di nicchia ecologica: Invasione della nicchia ecologica frugifera diurna

Adattamenti Evoluzione della visione tricromatica nelle

scimmie del vecchio mondo e dicromatica in quelle del nuovo mondo per visione diurna

Riduzione delle capacità olfattive tipiche degli insettivori

Nuovo incremento delle dimensioni cerebrali

Aumento della taglia Diffusione di molte specie di primati

Dimezzamento della massa somatica dell’embrione rispetto al tessuto neurale, portando il rapporto isometrico al 12%

H.Jerison, 1976

Questo ha comportato: Riduzione delle dimensioni del feto, con

abbassamento dei costi di gestazione Riduzione del numero di piccoli per parto,

facilitando il trasporto in foresta

Evoluzione Umana

Ambiente evolutivo (invasione savana) Postura eretta e cervello Crescita volumentrica del cervello Corteccia prefrontale e mappatura Cervello uomo cervello scimpanze’ Calchi endocranici

Un paesaggio pleistocenico per l’evoluzione del nostro comportamento

Homo florensisNanismo insulare recente

Postura eretta

Invasione della savana: La postura eretta

Origine e sviluppo del bipedalismo (M. Leakey,1983)

Lucy e le basi anatomiche della postura eretta (Tobias, 85 Johanson,76)

Lucy e le basi anatomiche della postura eretta (Tobias, 85 Johanson,76)

Un applicazione del principio dell’Attualismo

Un esperimento di umanizzazione : l’Oreopithecus bambolii della toscana, 10 MY bp.

Ominazione Pleistocenica

Savana Primi ominidi 4-5 MYA

Savana Australopithecus 4-2 MYA

Savana Homo habilis <2 MYA

Tropics Homo erectus 1.8-0.2 MYA

Europa, H. s. neantherthalensis 0.07-0.04 Mya

Planet, Homo sapiens0.3 Mya

Stima dell’Home range negli ominidi

La savana e la culla dell’ominazione

Mappare un territorio quadridimensionale

Un recente albero filogenetico umano

Evoluzione della capacita’ cranica

Un grande cervello non appartiene solo alla nostra specie

Aumento delle capacità cognitive per mappare i territori sempre più vasti nelle cercopitecine e australopitecine Plio-pleistoceniche(vasto territorio quadridimensionale)

Progressivo aumento delle dimensioni cerebrali, soprattutto nelle aree per il controllo della visione, del movimento degli arti e nelle aree associative per il controllo delle funzioni cognitive.

Distribuzione della corteccia primaria nell’uomo e negli altri animali

Le aree di corteccia primaria sia sensoriale che motoria non si sono sviluppate molto durante l’ominazione confronto agli altri animali, mentre le aree associative si.

L’Uomo e’ l’unica specie che accresce il proprio cervello dopo la nascita, tutti gli altri mammiferi precoci no!

0.12

0.06

Allungamento dei tempi di gestazione per generare piccoli di dimensioni maggiori con un cervello di dimensioni più grandi

Aumento del periodo di apprendimento post-natale

Cariologia comparata

Confronto di cariotipi bandeggiati di Homo e Pan