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Capitolo 1 Introduzione alla biologia: esplorare la vita 0
Canopy crane
Le volpi volanti  dalla testa grigia (  Pteropus poliocephalus ) vivono nelle foreste di eucalipto, nel sud-est dell’Australia; diversamente dagli altri pipistrelli, hanno un’ottima vista e sono vegetariane (mangiano i boccioli di eucalipto e fichi selvatici)
[object Object],Le volpi v. favoriscono l’impollinazione e la dispersione dei semi in luoghi anche molto lontani. L’eucalipto fornisce nutrimento Il disboscamento ha costretto le v. v. a migrare verso le piantagioni e i giardini delle città. Questo ha creato  problemi ai quali l’uomo ha risposto con l’uccisione di numerose unità di v.v.
Il campo d’azione della biologia ,[object Object],[object Object],[object Object],0 Figura 1.1 Livello di ecosistema foresta pluviale Livello di comunità  tutti gli organismi  della foresta pluviale Livello di organismo volpe volante Livello di sistema sistema nervoso Livello di organo cervello Cervello Midollo   spinale Nervi Livello di tessuto tessuto nervoso Livello di cellula cellula nervosa Livello di molecola molecola di DNA Livello di popolazione gruppo di volpi volanti
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Foresta pluviale
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0
[object Object],ORGANO TESSUTO CELLULA MOLECOLA ATOMO
La cellula è l’unità strutturale e funzionale di ogni organismo vivente ,[object Object],Epidermide di guancia interna Cellule nervose
Molecola  ,[object Object],DNA
L’intero è  più complesso della somme delle sue parti Nei viventi a ogni livello gerarchico strutturale emergono nuove proprietà  che derivano dalle interazioni tra le diverse componenti Proprietà emergenti
[object Object],[object Object],0 Figura 1.2 ,[object Object],Nucleo (al cui interno  si trova il DNA) Cellula eucariotica Cellula procariotica DNA Organuli
 
 
[object Object],[object Object],[object Object],0
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Livelli trofici
produttori produttori Consumatori 1°ari Consumatori 1°ari
La rete di relazioni tra piante, animali, microrganismi e ambiente fisico rappresenta ciò che si indica come la struttura  dell’ecosisstema
Ogni livello della gerarchia naturale ha una struttura particolare, da cui derivano le proprietà funzionali ,[object Object]
Piramide delle biomasse
0 Ecosistema Figura 1.3 ,[object Object],[object Object],Sole Atmosfera CO 2 O 2 CO 2 H 2 O Energia chimica Apporto di energia luminosa Dispersione  di energia  sotto forma  di calore Produttori Riciclaggio  degli elementi chimici  nutritivi Consumatori Decompositori Suolo
Energia chimica Sostanze organiche + O 2
Il difficile compito di classificare ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],La scoperta degli  Archeobatteri,  negli anni '70, ha indotto alcuni studiosi ad introdurre un ulteriore e più generale livello sopra i Regni, chiamato  Dominio. Pertanto tutte le forme di vita rientrerebbero in uno dei  tre Dominii: - Archeobatteri,  - Batteri,  - Eucarioti.
Eubacteria (Eubatteri) Archeabacteria (Archeobatteri) Eukarya (Eucarioti) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
3 Domini  6 regni Studi biochimici inducono i biologi a ritenerli formati da + regni
[object Object],0 SEM 25 000  Figura 1.4B SEM 3250  Figura 1.4A
Gli Archeobatteri sono profondamente diversi dagli Eubatteri:  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Methanococcus jannischii:  un archibatterio produttore di metano;  vive a temperature comprese fra i 50 e gli 80 gradi centigradi, in un mezzo contenente H 2  e CO 2 .
Questi bizzarri organismi: ,[object Object],➢  sono stati trovati sui fondali oceanici vicino a bocche eruttive a temperature di 120° ed oltre e a pressioni elevatissime che impediscono l'ebollizione dell'acqua;  ➢  la loro  parete è priva di peptidoglicani , catene lineari di polisaccaridi che costituiscono le pareti cellulari degli Eubatteri;  ➢  le loro  membrane cellulari  sono costituite da catene di  isoprene  e non da fosfolipidi;  ➢  possiedono un pigmento sensibile alla luce rossa, la  alorodopsina  (molto simile alla rodopsina, presente anche nella retina dei Vertebrati) che serve loro per ottenere energia. ➢  Possiamo sapere se sono questi i nostri più lontani progenitori? Studi condotti su rocce della Groenlandia occidentale che datano 3,8 miliardi di anni, hanno mostrato tracce di isoprene, cosa che fa supporre che essi siano viventi molto antichi;
Eubatteri
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0 275  Il regno  delle piante ,[object Object]
Regno Protisti
Regno piante
Regno Funghi
Regno Animalia
Quanti regni in questa immagine?
 
Definizione di essere vivente ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Materiale genetico  Organismo vivente Metabolismo Membrana cellulare Metabolismo: un organismo è sistema termodinamicamente aperto Produce molecole complesse a partire da molecole più semplici Ereditarietà/Variabilità : Bilancio tra fedeltà di copiatura e  variabilità E’ necessaria un’ illimitata possibilità di combinazioni
L’unitarietà nella diversità: tutte le forme di vita condividono una serie di caratteristiche comuni ,[object Object],Regolazione  (dell’ambiente interno); ,[object Object],Ordine (esistenza di strutture  ordinate );
[object Object],[object Object],0 ,[object Object],[object Object],A C T A T A C C G T A G T A
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0 Che cosa distingue la vita dalla non vita?
Metabolismo energetico Risposta agli stimoli riproduzione evoluzione
[object Object],0 Figura 1.6A L’evoluzione spiega l’unitarietà e la diversità della vita
[object Object],[object Object],Charles Darwin   ( 1809  – 1882) Nel  1831, all’età di 22 anni   partì, come naturalista di bordo della beagle,  per un viaggio intorno al mondo. Osservò, disegnò ed annotò i particolari di moltissime specie viventi
“ L’origine della specie per opera della selezione naturale”  in sintesi ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Secondo Darwin la selezione naturale è alla base dei meccanismi dell’evoluzione ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Alcune variazioni sono trasmesse ai figli
Gli individui presentano differenze
[object Object],0 Figura 1.6B 1 2 3 (1) Popolazione con varie caratteristiche ereditarie (2) Eliminazione degli individui con certe caratteristiche (3) Riproduzione degli organismi sopravvissuti
Selezione naturale Eliminazione di individui con certe caratteristiche Popolazione con varie caratteristiche ereditarie Riproduzione degli organismi sopravvissuti
Biston betularia
Batteri e resistenza agli antibiotici
Che cosa è successo alle popolazioni batteriche da quando sabbiamo iniziato a combatterle con gli antibiotici?
Tutte queste crucifere derivano dalla senape selvatica Esempio di selezione artificiale
[object Object],0 Figura 1.6C Orca Pangolino
pangolino
Le specie nascono mediante un processo  di  discendenza  con variazioni
Il metodo scientifico ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0
[object Object],[object Object],0 In biologia questo modo di studiare la natura consente di descrivere la vita ad ogni suo livello. Le descrizioni dell’anatomia e del comportamento della Volpe volante sono esempi del metodo sperimentale descrittivo. L’approccio sperimentale può portare ad importanti conclusioni  basate sul ragionamento induttivo. Questo tipo di ragionamento trae origine da un gran numero di osservazioni. Es. “tutti gli organismi sono fatti da cellule” numerose osservazioni Conclusione generale ,[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0 ,[object Object],Dal generale   Allo specifico
Il metodo scientifico ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],0 Figura 1.8A
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],0
[object Object],[object Object],[object Object],0 La mosca che imita il ragno arlecchino (il suo predatore) è meno predata È il mimetismo a salvarle la   vita?

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