laboratorio evoluzione
Marcello Sala
LE PROZIE DEFUNTE
???
Una galleria
di antenati?
Una metamorfosi come questa?
L’ “albero genealogico”
di una famiglia
Un “albero” può rappresentare le parentele
tra individui, ma anche tra intere famiglie o tra specie



tempo

diversità
In questo caso non si chiama albero “genealogico”
ma albero “filogenetico” (specie antenate di specie)
generazioni
Si possono ricostruire i rapporti di parentela tra persone
avendo solo informazioni sul tempo in cui sono vissuti
e sulla somiglianza/diversità tra loro?
Una suddivisione come quella tra maschi e femmine
non dà informazioni sulla parentela
Che informazioni sono disponibili
su organismi vissuti
migliaia o milioni di anni fa?
I fossili
Salvo eccezioni, si tratta di resti di parti dure
(ossa, conchiglie...)
Spesso i paleontologi dispongono solo di frammenti

Homo floresiensis
Homo erectus
Homo habilis
Australopitecus
afarerensis
Ardipithecus
ramidus
H. Sapiens
Cromagnon
Pan
troglodytes
Homo
Neandertalensis
Quali caratteristiche per somiglianza e differenza
sono pertinenti e rilevanti per
stabilire i rapporti di parentela?
Non solo le forme esterne ma anche
organizzazione interna e modi di funzionare dell’organismo
comportamento in rapporto all’ambiente
sequenze del DNA
Si possono osservare nei fossili?
Solo eccezionalmente sono conservati gli organi interni
ma non le loro funzioni
Come si fa a sapere come funzionavano?
Per somiglianza con organismi viventi
È possibile confrontare il DNA di individui morti?
Il DNA è tra i primi materiali organici a deteriorarsi
Si è riusciti a recuperare DNA di reperti fino a 30.000 fa
Come si risponde alla domanda “che animale è”?
Con nomi di gruppi di animali simili
Es. “è un vertebrato”
“è un mammifero”
“è un carnivoro”
“è un felino”
“è un gatto”
Qual è la risposta più precisa?
Quella che nomina il gruppo più ristretto e omogeneo
di animali simili (nell’es. “gatto”)
 corrisponde alla specie
Gli scienziati usano un nome doppio (genere e specie)
Es. Homo sapiens, Homo erectus
oggi
400 anni fa
Homo di Denisova
Homo floresiensis
Homo erectus
Homo Neabderthalensis
Homo sapiens
tempo
4.000
40.000
Gli uomini che vivono oggi
sulla Terra appartengono
tutti alla stessa specie?
e 400 anni fa?
e 4.000? e 40.000?
400 e 4000 anni fa tutti
della stessa specie
Homo sapiens
40.000 anni fa
5 specie di uomini
(forse di altre non si sono
ancora trovati resti)
Sono i parenti più stretti
della nostra specie
Fanno parte tutti della
“famiglia di specie”
(genere) Homo  uomini
Homo di Denisova
Hominina
Australopithecus
Sediba
Il genere Homo fa parte
della sottotribù
degli Hominina
La sottotribù degli Hominina fa parte della tribù degli Hominini
che fa parte...
che fa parte...
che fa parte della superfamiglia degli Hominoidi...
Superfamiglia
degli Hominoidi
... che
fa parte
dell’ordine
dei Primati
Hominina é la “sottotribù” (famiglia di specie)
compresa nei Primati
e che comprende la specie Homo sapiens (noi uomini)
(ogni immagine rappresenta
una specie)
Ricostruzioni a partire
dalle ossa fossili
Ritratti
di famiglia
specie
pro-zie estinte
(l’immagine
rappresenta
una specie)
specie
cugine viventi
L’uomo discende
dalla scimmia?
L’uomo e le scimmie più vicine
hanno antenati comuni
vissuti più di 300.000
generazioni fa
6,5 Ma

Hominina
“L’uomo discende dalla scimmia”
perché Darwin non poteva dirlo?
Lo dicevano i suoi avversari per screditarlo
Non si può “discendere” da un cugino vivente
“… non dobbiamo cadere
nell’errore di credere che
il primiero progenitore di
tutto lo stipite delle scimmie,
compreso l’uomo, fosse identico,
o anche rassomigliasse molto,
a qualunque scimmia
che esista oggi.”
(C. Darwin, Origine dell’uomo, 1871)
La sottotribù degli Hominina:
1 Homo neanderthalensis
2
Homo sapiens
Differenze?
Uomo di Neanderthal
da 250.000 a 30.000 anni fa
in Europa e Asia
Uomo di Neanderthal
(Homo
neanderthalensis)
Che informazioni si possono ricavare
da queste ricostruzioni?
Adattamento all’ecologia di climi freddi
Tecnologia
Attività simbolica
Graffiti
40.000 a fa
H. sapiens e H. Neanderthalensis sono specie diverse?
Tracce di DNA neanderthaliano nel DNA di sapiens odierni
europei e asiatici:
quale ipotesi?
Ibridazione
Quando e dove sarebbe avvenuta?
Le due specie hanno occupato gli stessi siti in Medio Oriente
Obiezione: l’ibridazione potrebbe essere avvenuta prima
della migrazione fuori dall’Africa
L’ibridazione è avvenuta
con massima probabilità
tra 47.000 e 65.000 anni fa:
che cosa si può concludere?
Dopo l'uscita dei primi sapiens dall’Africa, ma prima della
diversificazione delle popolazioni umane nel mondo
La sottotribù degli Hominina:
Fossili in Siberia datati fino a 40.000 anni fa
Uomo di Denisova
Come si fa a sapere che è una specie
imparentata con altri Homo?
La conservazione ha consentito l’estrazione di DNA
confronto con Neanderthal, sapiens antichi e attuali:
diversità Denisova-sapiens  Denisova-Neanderthal
e quindi?
Ibridazione con H. sapiens in Nuova Guinea e Oceania
La sottotribù degli Hominina:
Homo erectus
da 1,8 Milioni a 40.000 anni fa
Che informazioni si possono
ricavare da queste immagini?
Cervello sviluppato
Tecnologia: strumenti, focolare
Cranio di Scimppanzé
Cranio di Homo sapiens
Migrazione di
Homo erectus
La sottotribù degli Hominina:
Australopithecus sediba
2 Milioni di anni fa
Braccia da “brachiatore”
 vita ancora in parte arboricola
Torace a imbuto simile agli
australopitechi
Forma del piede
 bipedismo
diverso da
altri ominidi
Dentatura simile a quella del genere Homo
Che informazioni si possono ricavare
da queste ricostruzioni?
Un misto di caratteri di Australopiteco
e di Homo
La sottotribù degli Hominina:
Australopithecus afarensis
da 4,5 a 2 Milioni di anni fa
Cranio di Scimpanzé
Cranio di Australopithecus
Che informazioni
si possono ricavare
da queste immagini?
Cervello vicino a quello degli scimpanzè
bipedismo
Australopiteco / Homo erectus
Scimpanzé / Australopiteco
Che informazioni si
possono ricavare da
queste immagini?
La sottotribù degli Hominina:
Ardipithecus ramidus
4,5 Milioni di anni fa
Che informazioni
si possono ricavare da
queste immagini?
Bacino e gambe
che permettono
il bipedismo ma
braccia lunghe
alluce prensile 
arrampicatore
Un misto di caratteri
di scimmie antropomorfe
e di Homo
3 generi di Hominina
nella stessa
area geografica
Le scienze, Novembre 2014
Zona del
lago Turkana
C13/C12 basso  C13<C12
 prevalenza di piante legnose nella dieta  boschi umidi
C13/C12 alto  C13>C12
 prevalenza di piante erbacee nella dieta  savana secca
Quale condizione evolutiva si può dedurre
per Homo e Paranthropus ?
Stessa area geografica ma
nicchie alimentari diverse
Homo abilis
Perché Paranthropus si è estinto
mentre Homo si è evoluto?
Ipotesi: per la maggiore flessibilità riguardo
alla dieta acquisita da Homo rispetto alla
specializzazione di Paranthropus
Paranthropus
boisei