2 La storia evolutiva degli organismi

Circa 650 milioni di anni fa, verso la fine di un periodo denominato Precambriano, comparvero i primi organismi pluricellulari nelle acque del mare.

Come si originarono i pluricellulari?
Osserva nell’immagine la particolare struttura dell’alga verde Volvox. È uno “strano” organismo dall’aspetto di una sfera gelatinosa avvolta da una membrana che contiene una colonia di migliaia di cellule prodotte da una stessa cellula madre. Tali cellule sono collegate tra loro da parti di citoplasma e si muovono in modo coordinato grazie a dei flagelli; alcune sono specializzate per la riproduzione. Si ipotizza che i primi organismi pluricellulari dovessero esseri simili alla Volvox: durante un processo di mitosi di un unicellulare, le cellule figlie sarebbero rimaste avvolte da una membrana e avrebbero imparato a vivere insieme specializzandosi in funzioni diverse.

Perché i pluricellulari poterono evolversi in forme complesse e conquistare ogni tipo di ambiente?
I pluricellulari ebbero un grande successo evolutivo perché presentavano un’organizzazione del corpo vantaggiosa: cellule differenziate per compiere le varie funzioni vitali in modo più efficiente. Tale organizzazione ha permesso un aumento della durata della vita di ogni individuo, poiché le cellule che muoiono vengono subito rimpiazzate da nuove cellule, e un aumento del numero dei discendenti poiché esistono delle cellule riproduttive che hanno quel preciso compito. Dall’inizio del Paleozoico, circa 540 milioni di anni fa, la vita cominciò a produrre tutte le sue forme fondamentali: nei mari comparvero un gran numero di specie di invertebrati ( 5 ), vertebrati e piante. Gli organismi iniziarono a produrre gusci e scheletri utilizzando i sali minerali disciolti nelle acque e tale fenomeno permise non solo il sostegno del corpo ma anche la protezione dai predatori.
In seguito, l’ossigeno prodotto dalla fotosintesi formò attorno alla Terra uno strato di ozono a protezione dall’azione nociva dei raggi ultravioletti del Sole, che permise la colonizzazione delle terre emerse ( 6 ). Mentre l’ambiente continuava a cambiare e sottoponeva gli organismi a continue selezioni, per milioni di anni le specie hanno continuato a evolversi dalle forme più semplici a quelle più complesse, sino ad arrivare alle forme attuali.

6 I raggi solari UV sono nocivi per gli esseri viventi se non sono “schermati” dallo strato protettivo di ozono, sostanza gassosa che si forma a partire dall’ossigeno.

Quali eventi hanno caratterizzato la storia evolutiva degli organismi?
La storia evolutiva degli organismi è strettamente legata alla storia della Terra. Quest’ultima è stata suddivisa in ere geologiche, a loro volta suddivise in periodi. Analizza il caso delle ammoniti ( 7 ), molluschi fossili con guscio calcareo a forma di spirale: il grafico ne illustra l’evoluzione indicandone la biodiversità in numero di famiglie nel corso del tempo.


Le prime ammoniti comparvero in un periodo compreso fra 395 e 345 milioni di anni fa, nel Devoniano. Ebbero la loro prima esplosione nel Carbonifero. Durante il Permiano cominciò la prima crisi che sfociò in una quasi completa estinzione 225 milioni di anni fa. Nel Triassico comparvero nuove specie che, dopo ripetute esplosioni evolutive seguite da periodi di crisi, alla fine del Cretaceo si estinsero.

Come è accaduto per le ammoniti, nel corso del tempo ogni gruppo di organismi ha avuto la sua storia evolutiva, costituita da diverse tappe:
- la comparsa sulla Terra;
- l’esplosione evolutiva;
- la crisi;
- l’estinzione.
L’esplosione evolutiva consiste nella differenziazione degli organismi appartenenti al gruppo in un gran numero di specie (aumento della biodiversità). La crisi consiste nella diminuzione del numero delle specie e può portare all’estinzione del gruppo o a una nuova esplosione evolutiva. Osserva ora il grafico relativo alla variazione della biodiversità sulla Terra a partire da 600 milioni di anni fa. Come vedi, il grafico non ha un andamento lineare e in continua crescita. Ciò significa che la vita sulla Terra ha subito alcuni “intoppi”, le crisi e le estinzioni. Nel corso dei tempi geologici si sono verificate cinque grandi crisi biologiche, ognuna caratterizzata dall’estinzione di un gran numero di specie animali e vegetali a livello planetario.


Dopo questi periodi, le specie sopravvissute si sono diversificate e hanno continuato la loro storia evolutiva negli ambienti lasciati liberi dalle specie scomparse. Una crisi biologica molto nota è quella avvenuta 65 milioni di anni fa, con l’estinzione dei dinosauri, delle ammoniti e di molti organismi marini microscopici.