Lo studio scientifico della vita

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Lo studio scientifico della vita

1-I livelli di organizzazione della vita
Il primo livello è costituito dall’ecosistema. Un ecosistema comprende tutti gli organismi che vivono in un determinato ambiente e le caratteristiche fisiche non viventi di quest’ultimo. L’ecosistema e i livelli strutturali sottostanti formano una gerarchia in cui ogni livello ha come base il quello che si trova più in basso. Al di sotto dell’ecosistema troviamo tutti gli organismi viventi che, nel loro insieme, vengono definiti comunità. Scendendo ancora, al di sotto della comunità c’è la popolazione, che è un gruppo di individui, tutti della stessa specie, in grado di incrociarsi fra loro. Dopo la popolazione vi è il singolo essere vivente, l’organismo. A questo punto l’organizzazione gerarchica della vita prosegue all’interno dell’organismo, nell’ordine:
-numerosi sistemi e apparati,
-organi,
-tessuti,
-cellule.
Infine, arriviamo al livello di organizzazione molecolare, quindi:
-DNA,
-molecole,
-atomi.
Quindi, in conclusione, possiamo dire che l’organizzazione della vita parte dagli atomi per arrivare agli ecosistemi.

2-I regni della vita
Per ordinare la varietà degli esseri viventi presenti in tutti gli ecosistemi, i biologi suddividono tutti gli organismi in cinque grandi gruppi, chiamati regni: Monera, Protista, Plantae, Fungi e Animalia. I primi due regni comprendono organismi unicellulari, gli altri tre pluricellulari.
Regno Monera
Di questo regno fanno parte i batteri, che sono gli organismi più diffusi. Sono unicellulari e si distinguono per la loro cellula priva di nucleo.
Regno Protista
Qui troviamo le alghe unicellulari e i protozoi. Le alghe assemblano le proprie molecole alimentari grazie al processo di fotosintesi; i protozoi invece sono molto simili agli animali perché si nutrono di altri organismi (alghe e batteri).
Regno Plantae
È il regno delle piante, cioè organismi fotosintetici costituiti da cellule aventi rigide pareti di cellulosa.
Regno Fungi
Include le muffe, i lieviti e i funghi mangerecci. Essi decompongono i resti degli organismi morti, assorbendone le sostanze nutritive.
Regno Animalia
È il regno degli animali. Gli animali si nutrono di altri organismi e sono costituiti da cellule prive di pareti rigide; quasi tutti sono in grado di muoversi, soprattutto per cercare cibo.

2-Cenni sul DNA
Tutte le varie forme di vita presentano caratteristiche comuni di base. Tutti gli organismi sono formati da una o più cellule e, tranne i batteri, queste cellule appaiono molto simili osservate al microscopio. Contengono molte molecole comuni e svolgono tutte gli stessi processi chimici. Chi fa la differenza è il DNA. Tutte le cellule ce l’hanno e codificano tutte allo stesso modo le informazioni genetiche in esso contenute. Le catene elicoidali di DNA sono costituiti da quattro tipi di nucleotidi. Gli aspetti caratteristici di ogni individuo sono codificati nella particolare sequenza di nucleotidi presenti nella catena del DNA. Quindi, la vasta diversità della vita dipende da solo quattro nucleotidi e dalle loro variazioni nelle sequenza del DNA. Il DNA dà le disposizioni principali per la crescita e lo sviluppo di un organismo; contiene anche l’informazione necessaria alle cellule per formare molecole ad uso energetico e per rispondere agli stimoli ambientali. La struttura del DNA si presta a ad una precisa duplicazione della cellula e la duplicazione del DNA è indispensabile perché un organismo possa riprodursi. A sua volta, la riproduzione è necessaria affinché una specie possa modificarsi nel tempo. I cambiamenti all’interno di una specie costituiscono l’evoluzione della stessa.

3-Darwin e le sue teorie
Charles Darwin, nel 1859, pubblicò uno dei libri più importanti della biologia: L’origine delle specie. In questo libro Darwin dimostrò come l’evoluzione potesse essere l’elemento comune che fa da sottofondo alla diversità della vita. Si accorse che le testimonianze fossili narrano la storia dell’evoluzione delle specie. Secondo Darwin le specie nascono mediante il processo di “discendenza con variazioni”. Propose la teoria della selezione naturale, che è un meccanismo di trasformazioni. Quindi la selezione naturale avviene quando variazioni ereditabili vengono esposti che favoriscono il processo riproduttivo di alcuni individui rispetto ad altri. Numerosi piccoli cambiamenti nella popolazioni dovuti alla selezione naturale potevano alla fine dare origine a grossi cambiamenti in grado di modificare le specie. L’evoluzione di nuove specie deriva da un accumulo di piccoli cambiamenti provenienti nel tempo dalla selezione naturale. Uno dei risultati della selezione naturale è che ciascuna specie ha la propria serie di adattamenti, nati nel corso di molte e molte generazioni, grazie al fatto che gli individui in possesso di caratteristiche ereditarie che li rendevano meglio adattati all’ambiente avevano un maggiore successo riproduttivo.

4-Gli ecosistemi
La teoria darwiniana dell’evoluzione mediante la selezione naturale prende in considerazione il modo in cui gli organismi interagiscono con le componenti viventi e non viventi del loro ambiente. Al livello più alto della gerarchia naturale, cioè a livello di ecosistema, queste interazioni formano una rete complessa di relazioni che collegano tutti gli organismi e le componenti del loro ambiente. La rete di relazioni tra piante, animali, microrganismi e ambiente fisico rappresenta la struttura dell’ecosistema. Le interazioni permettono il passaggio delle sostanze chimiche nutritive e dell’energia attraverso l’ecosistema. Le sostanze chimiche nutritive sono riciclate più o meno continuamente nella rete strutturale di un ecosistema. Quindi un ecosistema acquista e perde continuamente energia.

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