Biologia Origine delle Specie

Question 1

Quando fu la formazione della terra?

Answer 1

4,5 miliardi di anni fa.

Question 2

Quale è il vestigio di vita più antico?

Answer 2

2,5 miliardi di anni fa.

Question 3

In quanto tempo sono formate le prime forma di vita?

Answer 3

In teoria le prime forma di vita sono stata formate circa 3,5 miliardi di anni.

Question 4

Da dove, oppure come, è venuta la prima forma di vita sulla Terra?

Answer 4

Abiogenesi / Biogenesi.

Question 5

Cos’è Abiogenesi?

Answer 5

Abiogenesi (Generazione espontanea): teoria attraverso la quale la vita complessa può essere creata
dalla materia non vivente (rifiuti, feci, terra, urina, ecc.)

Question 6

Cos’è Biogenesi?

Answer 6

Biogenesi: teoria che difende la comparsa della vita complessa soltanto a partire da un’altra forma di
vita esistente.

Question 7

Chi fu Francesco Redi?

Answer 7

Francesco Redi: comprovazione della biogenesi. Rifiutò la Teoria della Generazione Spontanea e ha
scatenato l’idea della Biogenesi e Microbiologia.

Question 8

Cosa fecero Needham e Spallanzani?

Answer 8

Needham e Spallanzani: verificazione dell’esistenza dei microrganismi.

Question 9

Cosa fece Louis Pasteur?

Answer 9

Louis Pasteur: azione microbiana e processo di pasteurizzazione.

Question 10

Quale sono le teorie sull’origine della vita sulla terra?

Answer 10

Creazionismo
Panspermica
Fase biochimica e prebiologica
Evoluzione chimica

Question 11

Cos’è Creazionismo?

Answer 11

Creazionismo: creazione divina (variazioni a secondo della cultura religiosa).

Question 12

Cos’è Panspermica?

Answer 12

Panspermica: origine extraterrestre (forme di vita sono arrivate sulla Terra, hanno trovato condizioni
favorevoli e quindi iniziato il processo di colonizzazione).

Question 13

Cos’è la fase biochimica e prebiologica?

Answer 13

Fase biochimica e prebiologica * Successivamente queste molecole si associarono nei primi sistemi
macromolecolari in grado di esprimere una primitiva funzionalità vivente, di accrescimento e di autoriproduzione.

Question 14

Cos’è l’evoluzione chimica?

Answer 14

Evoluzione chimica: la vita semplice è stata creata dalla materia inanimata che progressivamente gli atomi si sono organizzati grazie a forze intra e intermolecolari, formando le molecole piccole e semplici e poi le macromolecole (carboidrati, proteine, acidi nucleici, lipidi). Alla fine ammassi di molecole hanno creato un sistema di mantenimento energetico efficiente, formando i primi COACERVATI 1 2; dal latino, coacervare = formare gruppi.

Question 16

Quale fu l’esperimento di Harold C. Urey e Stanley Miller?

Answer 16

Negli anni Cinquanta, riuscirono ad ottenere alcune conferme sperimentali. * Urey arrivò alla stessa conclusione di Oparin, cioè che il primitivo involucro gassoso della Terra dovesse
essere riducente (idrogeno, metano, ammoniaca e vapore acqueo)

Question 17

Come è l’altro esperimento di Miller?

Answer 17

L’esperimento di Miller * Stanley Miller, nel 1953, ebbe l’idea di ricostruire in laboratorio queste presunte condizioni ambientali: pose in un pallone una miscela di gas simile a quella ipotizzata per la Terra primitiva, composta da idrogeno (H2), metano (CH4), ammoniaca (NH3) e vapore d’acqua (H2O). * sottopose la stessa a continue scariche elettriche (per simulare i fulmini) e, dopo una settimana, analizzò i prodotti di sintesi.

Question 18

Quale fu il risultato dello esperimento di Miller?

Answer 18

Miller si accorse che si erano formati numerosissimi composti organici, tra
i quali amminoacidi. Dopo Miller, molti autori hanno compiuto esperimenti analoghi, variando di volta in volta sia la composizione dei gas che la sorgente di energia (calore, radiazioni ultraviolette,
ecc.). * I risultati ottenuti dimostrano che quasi tutti i monomeri biologici possono essere prodotti in modo abiologico, in assenza di ossigeno, partendo da materiale inorganico.

Question 19

Cosa pensano su la fase prebiologica?

Answer 19

Indipendentemente dalla natura endogena o esogena dei composti organici di base bisogna necessariamente ipotizzare una fase prebiologica in cui le molecole organiche si sono organizzate a costituire dei previventi. * A questo proposito sono state formulate diverse teorie.

Question 20

Come è lo sperimento delle Argille di Barnal?

Answer 20

Altri autori pensano che un primitivo metabolismo avrebbe potuto innescarsi
anche in strutture non delimitate da membrane, ma su substrati minerali in grado di adsorbire e concentrare molecole organiche. Queste ipotesi costituiscono la base delle cosiddette teorie minerali.

Question 21

Come è la Teoria degli RNA di Cech?

Answer 21

Uno dei risultati più importanti conseguiti dalla scienza nella soluzione
del problema dell’origine della vita si deve a T.R. Cech, premio Nobel per la Chimica nel 1989, che, nei primi anni Ottanta, ha dimostrato che molecole di RNA possono avere attività enzimatica (promuovendo reazioni chimiche autonome, senza l’intervento di enzimi proteici) e sono in grado di compiere una primitiva autoreplicazione usando come stampo una subunità interna.

Question 22

Come é lo sperimento dei Acidi nucleici e proteine?

Answer 22

Il chimico tedesco Eigen e successivamente Orgel hanno dimostrato che, in presenza di enzimi proteici, miscele di nucleotidi possono dar luogo a RNA capace di replicarsi, di mutare e di competere con altre molecole di RNA.
* Secondo questi autori, la vita sulla Terra potrebbe aver avuto origine proprio a partire da popolazioni di molecole di RNA-simili i cui individui, capaci di competizione, si sarebbero associati con popolazioni proteiche, dapprima stabilendo con esse un rapporto parassitario, quindi un equilibrio stabile: l’attuale “divisione del lavoro” tra acidi nucleici e proteine!

Question 23

Come é la situazione attuale su gli aminoacidi?

Answer 23

Scienziati della NASA hanno annunciato nel 2002, la creazione di aminoacidi,
necessari per la vita, in un ambiente che riproduce le stesse condizioni dello spazio profondo.

Question 24

Cosa hanno scoperto su gli aminoacidi?

Answer 24

I ricercatori, dopo l’irraggiamento, hanno verificato la presenza di aminoacidi, in particolare glicina, alanina e serina. Questo testimonia che gli aminoacidi possono essersi formati dovunque
nell’universo. * A conferma di ciò è stata verificata la presenza degli stessi aminoacidi in alcune meteoriti cadute sulla terra. * Il fatto che gli aminoacidi si possano essere formati ovunque aumenta le possibilità che la vita si possa essersi sviluppata anche in altre parti dell’universo.

Question 25

Come è l’Ipotesi eterotrofa?

Answer 25

Ipotesi eterotrofa: i primi organismi sono stati creati in base al consumo di materia finché l’energia necessaria sia stata prodotta. A partire di questo pensiero si evidenzia l’inizio della fermentazione. In
seguito, grazie alle evidenze paleoclimatiche, è stato sviluppato il processo fotosintetico e, alla fine abbiamo avuto la comparsa della respirazione cellulare (come processo più sviluppato ed efficiente).
FERMENTAZIONE > FOTOSINTESI > RESPIRAZIONE CELLULARE

Question 26

Come è l’Ipotesi autotrofa?

Answer 26

Ipotesi autotrofa: l’origine del metabolismo è stata autotrofica ma non necessariamente da un processo fotosintetico. Di nuovo, dalle evidenze paleoclimatiche alcuni scienziati credono che le prime forme di vita sono state originate e protette (mantenute) in profondità nelle acque vulcaniche ricche
in ferro e zolfo. Da questo ambiente il primo metabolismo utilizzava queste sostanze per sintetizzare energia e materia in un processo autosufficiente chiamato chemiosintetico.
Chemiosintetico > Fotosintesi > Fermentazione > Respirazione Cellulare

Question 27

Cos’è la teoria del Big Bang?

Answer 27

Secondo la teoria del Big Bang tutto ha avuto inizio da un singolo punto, all’interno del quale era contenuta la materia in uno stato infinitamente denso dove non esistevano atomi. Quando il singolo punto ha cominciato a espandersi, la temperatura dell’Universo in formazione era ancora di migliaia di miliardi di gradi, ma via via che aumentava il volume la sua temperatura diminuiva, diventava possibile l’esistenza delle prime particelle sub-atomiche e si definivano le forze che oggi regolano la materia a noi nota.

Question 28

Cosa fu creato dal Big Bang?

Answer 28

Entro il primo secondo di questo processo, che segna anche l’inizio del tempo stesso, si erano formati i protoni e i neutroni (due tipi di particelle
stabili, ma a quell’epoca presenti in
quantità ridotte) che cominciarono poi ad
aggregarsi tra loro formando, assieme agli elettroni, nuove strutture: i nuclei atomici.

Question 29

Come si formano gli atomi?

Answer 29

Quando l’Universo raggiunse all’incirca i
2500 °C, questi nuclei, grazie ai loro protoni carichi positivamente, cominciarono ad attrarre piccole particelle con carica negativa,
gli elettroni, che erano in rapido movimento intorno a essi; si formarono così gli atomi. È a partire da questi atomi che si sono originate col passare del tempo tutte le stelle e i pianeti del nostro Universo.

Question 30

Tutti gli elementi chimici sono distribuiti uniformemente?

Answer 30

Oggi sappiamo che tutti gli elementi chimici che compongono la materia presente nell’Universo non sono distribuiti uniformemente: gran parte di essi, infatti, è concentrata in ammassi chiamati galassie, ciascuna formata da un numero enorme di stelle e da materia interstellare.

Question 31

Quale è la galassia del nostro sistema?

Answer 31

La galassia in cui si trova il nostro Sistema solare è chiamata Via Lattea, perché, di notte, parte di essa ci appare come una fascia dall’aspetto lattiginoso.

Question 32

Quando il Sole è nato?

Answer 32

Circa 5 miliardi di anni fa.

Question 33

Come nasce il Sole?

Answer 33

Come le altre stelle, ha avuto origine da un ammasso
di polvere e di gas (idrogeno ed elio) che ruotavano nello spazio tra le stelle più vecchie. L’enorme nube che sarebbe diventata il Sole si condensò gradualmente a mano a mano che gli atomi di idrogeno e di elio venivano attirati verso il centro della nube dalla forza
di gravità.

Question 34

Come si formano le reazioni termonucleari del Sole?

Answer 34

Più la nube diventava densa, più al suo interno
gli atomi si muovevano rapidamente entrando sempre più in collisione tra loro; con l’aumento della temperatura le collisioni si fecero progressivamente più violente fino a che gli atomi di idrogeno cominciarono a scontrarsi con tale forza da fondere i loro nuclei, formando nuovi atomi di elio e liberando energia nucleare. Queste reazioni termonucleari si svolgono tuttora all’interno del Sole e sono la fonte dell’energia che si irradia dalla sua turbolenta superficie.

Question 35

Come si formarono i pianeti?

Answer 35

Secondo le attuali teorie, i pianeti si formarono da gas e polvere in movimento intorno alla stella appena nata. All’inizio le particelle si ammassarono a caso, ma, una
volta diventati più grossi, tali ammassi attrassero per gravità altre particelle e diedero così origine ai pianeti. I pianeti, compresa laTerra, si siano formati
circa 4,6miliardi di anni fa.

Question 36

Come era la temperatura interna della terra?

Answer 36

Durante il periodo di formazione la temperatura
interna della Terra era molto alta; in seguito il nostro pianeta cominciò a raffreddarsi a partire dalla superficie, dando così luogo alla crosta esterna. Le rocce più antiche di questo strato, datate con il metodo
degli isotopi radioattivi, risultano avere un’età di circa 4,1miliardi di anni.

Question 37

Come era costituita l’atmosfera?

Answer 37

È probabile che, a quell’epoca, l’atmosfera fosse costituita principalmente da idrogeno ed elio, ma col passare del tempo questi elementi si dispersero nello spazio sia perché, essendo due gas molto leggeri, la forza di gravità terrestre era troppo debole per riuscire a trattenerli sia per la temperatura elevata ancora presente sulla Terra, che forniva loro l’energia
sufficiente per allontanarsi nello spazio.

Question 38

Come fu formata la seconda atmosfera?

Answer 38

In seguito, a partire dai gas sprigionati
dai vulcani si sarebbe formatounsecondo tipodi
atmosfera, differentesiadall’atmosfera
composta da idrogeno ed elio sia da quell’attuale.
Questa atmosfera era ancora ricca d’idrogeno,
ungasperònonpiù liberonell’aria,
ma combinato con altri elementi chimici a
formaremolecole come ilmetano (CH4). L’acqua
che fuoriusciva dai geyser sotto forma
di gas arricchì l’atmosferadi vapore acqueo; al
diminuire della temperatura queste nubi di
vapore si sarebbero condensate e avrebbero
formato i primi oceani caldi e pocoprofondi
che, col passare del tempo, si estesero fino a
coprire gran parte del pianeta.

Question 39

Come si svilupparono i primi sistemi viventi?

Answer 39

Con il progressivo raffreddamento della Terra e la comparsa sul nostro pianeta di riserve d’acqua allo stato liquido si organizzarono e si svilupparono i primi sistemi viventi.

Question 40

Come possono interagire le molecole tra loro?

Answer 40

A un livello superiore di organizzazione, le molecole possono interagire tra loro per dare origine a strutture complesse e straordinariamente organizzate, le cellule.
La cellula è considerata l’unità di base di tutti gli esseri viventi; uno dei principi fondamentali della biologia è proprio che tutti gli organismi sono formati da una o più
cellule simili.