Cos'è la storia evolutiva?

Circa 4 bilioni di anni fa l’atmosfera della Terra consisteva di vapore acqueo e gas prodotti da eruzioni vulcaniche. Col raffreddamento del pianeta, il vapore acqueo si condensò in pioggia, creando gli oceani della Terra. Nacquero degli organismi acquatici monocellulari, i primi esseri a popolare la terra quasi 3,5 bilioni di anni fa. Alcuni procarioti iniziarono a fissare biossido di carbonio per produrre zuccheri—un processo noto come fotosintesi. Circa 2 bilioni di anni fa organismi monocellulari fotosintetici furono i primi a colonizzare ambienti umidi terrestri. L’ossigeno, prodotto secondario della fotosintesi, ha spianato la strada per la nascita di organismi diversi e complessi che popolano l’atmosfera terrestre. Gli organismi multicellulari—come le piante, i funghi e agli animali—iniziarono a popolare ampi territori della Terra tra 400 e 500 milioni di anni fa. Gli scienziati hanno ricostruito questo e altri processi evolutivi della vita sulla Terra analizzando i documenti fossili ed elaborando alberi filogenetici. I fossili sono resti o impronte di organismi conservati, come ossa o orme. La documentazione fossile è una collezione di fossili che documenta la storia della vita apportando prove evidenti dell’evoluzione. Un albero filogenetico è un diagramma che illustra le relazioni evolutive tra gli organismi. I modelli multipli di un albero filogenetico indicano come gli organismi si sono evoluti da antenati comuni. Insieme, la documentazione fossile e gli alberi filogenetici sono strumenti efficaci per ricostruire la storia dell’evoluzione. Si potrebbe supporre, per esempio, un stretto rapporto evolutivo tra balene e pesci, visto che sono entrambi animali acquatici provvisti di pinne e coda per nuotare. Invece comparazioni anatomiche dimostrano che le moderne balene hanno strutture simili a quelle degli uomini e di altri animali, come anche arti anteriori simili. Inoltre le analisi filogenetiche suggeriscono che le balene condividono un antenato comune più recente con gli uomini che con i pesci. Gli scienziati hanno dimostrato che le balene moderne sono evolute da un organismo tetrapode, o a quattro arti, transitato dalla terra ferma all’acqua. Le simili strutture fisiche di pesci e balene invece sono evolute independentemente—un processo denominato evoluzione convergente. La storia evolutiva mira a capire e spiegare l’evoluzione degli organismi viventi dalla comparsa della vita sulla Terra fino ai nostri giorni. La documentazione fossile e gli alberi filogenetici servono da strumenti per aiutare gli scienziati a ricostruire questi percorsi di vita sulla Terra.