teoria dell’evoluzione per selezione naturale
Gli individui con tratti adattativi producono più prole
Il processo di selezione naturale favorisce nuovi geni che conferiscono tratti adattativi
Selezione naturale darwiniana
La riproduzione fa sì che una popolazione cresca senza vincoli
Gli individui di una data specie non sono identici
Alcune variazioni sono ereditarie
Non tutta la prole sopravvive
selezione sessuale
Favorevole al successo riproduttivo
La teoria darwiniana è soggetta all’incertezza su due processi importanti
Gli individui ereditano le loro caratteristiche dai loro genitori
Mendel
mutazione
Evento spontaneo e casuale
Cambiamenti nei geni degli organismi, alcune mutazioni possono essere ereditate
Le mutazioni variano in natura
Le mutazioni benefiche mostrano un vantaggio riproduttivo
selezione naturale a livello genetico
Teoria dell'evoluzione moderna: variazione genetica della selezione naturale
L'evoluzione attraverso la selezione naturale è il processo di sperimentazione costante di nuovi tratti
forma di selezione naturale
Selezione direzionale: selezione che favorisce il cambiamento di una determinata caratteristica in una popolazione (vantaggio riproduttivo)
Selezione stabilizzante: selezione che contribuisce a ridurre la variazione di una determinata caratteristica in una popolazione
Selezione sproporzionata: selezione che favorisce la differenziazione di una certa caratteristica all'interno di una popolazione
Evoluzione
Evoluzione convergente: l'adattamento a caratteristiche ecologiche simili può portare a somiglianze comportamentali o strutturali tra animali lontanamente imparentati.
Omologia: alcune specie hanno strutture simili perché condividono un antenato comune
Evoluzione divergente: adattamento a diversi ambienti
Perché studiare altre specie
Perché studiare altre specie
Il confronto tra specie diverse fornisce indizi evolutivi
Diverse specie hanno sviluppato meccanismi comportamentali e neurali specifici per adattarsi al loro ambiente
Aiuta a comprendere l'evoluzione del sistema nervoso
Perché studiare una specie specifica?
Specie diverse vengono utilizzate per risolvere problemi diversi
caratteristica
Hanno caratteristiche eccezionali
Lo studio di queste specie può portare a principi generali applicabili ad altre specie
Convenienza
Ratti da laboratorio: facili da allevare, basso costo, ciclo di vita breve, somiglianze in alcune aree cerebrali e comportamenti
Molluschi: i sistemi nervosi sono semplici e facili da studiare
Drosophila: il genoma è semplice, a breve termine e contiene molti geni omologhi ai mammiferi
Invertebrati: il sistema nervoso fornisce un modello semplificato per comprendere il sistema nervoso dei vertebrati
Studi comparativi tra specie diverse
Testare ipotesi scientifiche
Fondamenti di studio delle diverse specie
Ricerca sul trattamento delle malattie-----Modelli animali
importanza economica
Ricerca per aumentare la produzione di animali economici
Aiuta a preservare le specie rare
Vite complesse richiedono cervelli complessi
La pressione selettiva favorisce l’ampliamento del cervello anteriore, consentendo alle specie di rispondere all’ambiente e alle opportunità in modi nuovi e flessibili
Strategie per l'ottenimento del cibo di diverse specie legate alla dimensione e alla struttura del cervello
Le specie più innovative hanno un cervello anteriore relativamente più grande
Anche altri adattamenti comportamentali sono associati a differenze nelle dimensioni relative di alcune strutture cerebrali
Anche diverse pressioni evolutive (selezione sessuale) influenzano il cervello
Tutti i cervelli dei vertebrati hanno la stessa struttura di base
Diverse specie di mammiferi hanno alcune delle stesse aree cerebrali (visive, uditive e somatosensoriali) disposte sostanzialmente secondo lo stesso schema.
La dimensione, la proporzione e la posizione di specifiche regioni del cervello sono collegate a diverse forme di adattamento comportamentale
Confronto tra cervello umano e cervello di topo
somiglianza
Ogni struttura del cervello umano ha una struttura corrispondente nel cervello
Nuclei cellulari, fasci di fibre, ecc. Sono simili
Il sistema nervoso dei vertebrati condivide molte caratteristiche comuni
Si sviluppa dal tubo neurale dorsale cavo
Simmetria bilaterale: un'immagine speculare del cervello
Segmentazione: coppie di nervi spinali che si estendono verso l'esterno da ciascun segmento del midollo spinale
Controllo gerarchico: i sistemi nervosi di livello superiore tendono a controllare o regolare i sistemi nervosi di livello inferiore
Sistema dissociato: separazione del sistema nervoso centrale dal sistema nervoso periferico
Specializzazione funzionale: alcuni processi fisiologici e comportamentali sono controllati da specifici meccanismi neurali
L'evoluzione del cervello dei vertebrati riflette i cambiamenti comportamentali
Animali moderni e fossili rivelano l’evoluzione del cervello
Attraverso l'evoluzione, la struttura cambia
Cambiamenti nelle dimensioni del cervello durante l'evoluzione
Il risultato principale dell’evoluzione dei mammiferi sono le dimensioni complessive del cervello più grandi
In molte specie esiste una chiara correlazione complessiva tra il peso corporeo e quello cerebrale
fattore encefalizzante
Potrebbe essere un potenziale indicatore di una forte pressione selettiva
I modelli di connessione e l’espressione genetica potrebbero essere più importanti delle caratteristiche anatomiche grossolane nel distinguere il cervello umano da quello di specie affini
La dimensione del cervello è un adattamento
La corteccia cerebrale è cresciuta in modo sproporzionato durante l’evoluzione umana
Le regioni del cervello che si sono espanse maggiormente durante l’evoluzione dei primati sono regioni che hanno svolto ruoli importanti più avanti nella vita
Molteplici fattori hanno portato alla rapida evoluzione di cortecce più grandi nei primati
Avere un cervello più grande ha un costo
Difficoltà della gravidanza e difficoltà del parto
Gran parte dello sviluppo del cervello continua anni dopo la nascita, il che significa che il bambino dipende a lungo termine dalle cure dei genitori.
Il costo della formazione e del mantenimento del cervello è elevato: il metabolismo richiede energia
Molti geni che codificano le caratteristiche del cervello vengono facilmente colpiti e le mutazioni genetiche portano a disturbi comportamentali
Come la selezione naturale, la selezione sessuale e le differenze di espressione genetica nelle abilità cognitive chiave possono aver contribuito all'evoluzione del cervello dei primati
Selezione naturale: la pressione della selezione positiva guida l’allargamento del cervello umano
sviluppo delle competenze
innovazione comportamentale
apprendimento sociale
Ipotesi del cervello sociale
Gli esseri umani hanno bisogno di una corteccia cerebrale più grande per gestire compiti cognitivi complessi, vale a dire mantenere relazioni sociali con altri individui
Le dimensioni del cervello possono essere correlate alle relazioni sociali e alle dimensioni del gruppo sociale
Un cervello più grande facilita l’adattamento all’ambiente
Anche altri aspetti della selezione naturale influenzano il comportamento umano
specifiche forme di apprendimento e di memoria
Selezione sessuale: potrebbe aver contribuito all'ingrandimento del cervello umano antico
Ipotesi della selezione sessuale
Differenze nell'espressione genica: le specie di primati differiscono nell'espressione genica
Differenze chiave nella base genetica tra gli esseri umani e gli altri primati
Potrebbero esserci differenze importanti nella sequenza del DNA di un gene specifico, con conseguenti strutture genetiche e proteine diverse
I modelli di espressione genetica nel cervello variano ampiamente; anche il modo in cui i geni vengono espressi per costruire cervelli complessi può differire
L’evoluzione è ancora continua
evoluzione della selezione artificiale
L'influenza dell'ambiente sull'evoluzione
L'ereditarietà avviene attraverso i geni
Filogenetico: le somiglianze tra alcune specie biologiche riflettono la filogenesi
Studia la storia evolutiva
Anticipare modelli comportamentali
Wondershare EdrawMind
