Quali caratteristiche sono descritte dal fenotipo di un organismo?
doc-6226
Secondo l' eredità di Mendelian, le variazioni del fenotipo di un organismo (caratteristiche fisiche e comportamentali osservabili) sono dovute in parte alle variazioni del suo genotipo (particolare insieme di geni). Ogni gene specifica un tratto particolare con una sequenza differente di un gene (alleli) dando origine a fenotipi diversi. La maggior parte degli organismi eucariotici (come le piante di piselli su cui ha lavorato Mendel) hanno due alleli per ogni tratto, uno ereditato da ogni genitore.
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doc-6197
L' esistenza di unità ereditarie discrete fu suggerita per la prima volta da Gregor Mendel (1822-1884). Dal 1857 al 1864, studia modelli di ereditarietà in 8000 piante comuni di piselli commestibili, tracciando tratti distinti da genitore a progenie. Egli ha descritto matematicamente queste combinazioni 2n come combinazioni dove n è il numero di caratteristiche diverse nei piselli originali. Sebbene non abbia usato il termine gene, ha spiegato i suoi risultati in termini di unità ereditate discrete che danno origine a caratteristiche fisiche osservabili. Questa descrizione prefigurava la distinzione tra genotipo (il materiale genetico di un organismo) e fenotipo (i tratti visibili di tale organismo). Mendel è stato anche il primo a dimostrare l' assortimento indipendente, la distinzione tra i tratti dominanti e recessivi, la distinzione tra eterozigoti e omozigoti, e il fenomeno dell' eredità discontinua.
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doc-8772
Egli ha invece formulato il modello guida dell' evoluzione, una versione del pluralismo genetico. Secondo questo modello, gli organismi viventi stessi hanno obiettivi e agiscono secondo questi obiettivi, ciascuno guidato da un controllo centrale. Nella sua forma più sofisticata, questo è il cervello dell' uomo, ma i controlli esistono anche in modi molto meno sofisticati per specie di minore complessità, come l' ameba. Questo organo di controllo svolge un ruolo speciale nell' evoluzione: è la "punta di diamante dell' evoluzione". Gli obiettivi portano lo scopo nel mondo. Le mutazioni nei geni che determinano la struttura del controllo possono quindi causare drastici cambiamenti di comportamento, preferenze e obiettivi, senza avere un impatto sul fenotipo dell' organismo. Popper postula che tali cambiamenti puramente comportamentali sono meno suscettibili di essere letali per l' organismo rispetto a drastici cambiamenti del fenotipo.
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doc-8773
Popper contrappone il suo punto di vista con la nozione di "mostro fiducioso" che ha grandi mutazioni fenotipiche e lo definisce il "mostro comportamentale fiducioso". Dopo che il comportamento è cambiato radicalmente, piccoli ma rapidi cambiamenti del fenotipo seguono per rendere l' organismo adatto ai suoi obiettivi cambiati. In questo modo sembra che il fenotipo stia cambiando guidato da una mano invisibile, mentre è solo una selezione naturale che lavora in combinazione con il nuovo comportamento. Ad esempio, secondo questa ipotesi, le abitudini alimentari della giraffa devono essere cambiate prima che il collo allungato si evolvesse. Popper contrapponeva questo punto di vista come "evoluzione dall' interno" o "darwinismo attivo" (l' organismo cerca attivamente di scoprire nuovi modi di vita e di essere alla ricerca di nuove nicchie ecologiche), con l'"evoluzione dal di fuori" naturalistico (che ha l' immagine di un ambiente ostile solo cercando di uccidere l' organismo per lo più passivo, o forse separare alcuni dei suoi gruppi).
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doc-2424
La botanica sistematica fa parte della biologia sistematica, che si occupa dell' ambito e della diversità degli organismi e delle loro relazioni, in particolare quelle determinate dalla loro storia evolutiva. Riguarda o è correlato alla classificazione biologica, alla tassonomia scientifica e alla filogenetica. La classificazione biologica è il metodo con cui i botanici raggruppano gli organismi in categorie quali generi o specie. La classificazione biologica è una forma di tassonomia scientifica. La moderna tassonomia è radicata nel lavoro di Carl Linneo, che raggruppa le specie secondo caratteristiche fisiche comuni. Da allora questi raggruppamenti sono stati rivisti per allinearsi meglio con il principio darwiniano della discendenza comune - raggruppare gli organismi per antenati piuttosto che per caratteristiche superficiali. Anche se gli scienziati non sempre sono d' accordo su come classificare gli organismi, la filogenetica molecolare, che utilizza le sequenze di DNA come dati, ha condotto molte recenti revisioni lungo linee evolutive e probabilmente continuerà a farlo. Il sistema di classificazione dominante è chiamato Tassonomia Linnaean. Comprende i ranghi e la nomenclatura binomiale. La nomenclatura degli organismi botanici è codificata nel Codice internazionale della nomenclatura per le alghe, i funghi e le piante (ICN) e gestita dal Congresso botanico internazionale.
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doc-6309
I genomi sono più della somma dei geni di un organismo e presentano caratteristiche che possono essere misurate e studiate senza alcun riferimento ai dettagli di particolari geni e dei loro prodotti. I ricercatori mettono a confronto caratteristiche quali il numero di cromosomi (cariotipo), la dimensione del genoma, l' ordine dei geni, la polarizzazione nell' uso del codone e il contenuto di GC per determinare quali meccanismi avrebbero potuto produrre la grande varietà di genomi che esistono oggi (per le recenti analisi, vedere Brown 2002; Saccone e Pesole 2003; Benfey e Protopapas 2004; Gibson e Muse 2004; Reese 2004; Gregory 2005).
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doc-9585
I peli di mammifero, noti anche come pelage, possono variare di colore tra le popolazioni, gli organismi all' interno di una popolazione, e anche sul singolo organismo. La variazione di colore chiaro-scuro è comune nei taxa mammiferi. A volte, questa variazione di colore è determinata dalla variazione di età, ma in altri casi è determinata da altri fattori. Le pressioni selettive, come le interazioni ecologiche con altre popolazioni o condizioni ambientali, spesso portano alla variazione della colorazione dei mammiferi. Queste pressioni selettive favoriscono determinati colori per aumentare la sopravvivenza. Si ritiene che il mimetismo sia una delle principali pressioni di selezione che modellano la colorazione dei mammiferi, anche se è anche dimostrato che la selezione sessuale, la comunicazione e i processi fisiologici possono influenzare anche l' evoluzione della colorazione. Il camuffamento è il meccanismo più predominante per la variazione del colore, in quanto favorisce l' occultamento degli organismi dai predatori o dalle loro prede. Il colore del cappotto può anche essere utilizzato per la comunicazione intraspecie, come ad esempio per avvertire i membri della loro specie sui predatori, indicando la salute a fini riproduttivi, comunicando tra madre e giovane, e intimidatori predatori. Gli studi hanno dimostrato che in alcuni casi, le differenze di colore del mantello femminile e maschile possono indicare informazioni nutrizione e livelli ormonali, che sono importanti nel processo di selezione dei compagni. Un ultimo meccanismo per la variazione del colore del rivestimento è la risposta fisiologica, come la regolazione della temperatura in ambienti tropicali o artici. Anche se molto è stato osservato sulla variazione del colore, gran parte della genetica che lega il colore del mantello ai geni è ancora sconosciuta. È noto che i siti genetici in cui si trovano i geni della pigmentazione influenzano il fenotipo: 1) alterando la distribuzione spaziale della pigmentazione dei peli e 2) alterando la densità e la distribuzione dei peli. La mappatura quantitativa delle caratteristiche viene utilizzata per comprendere meglio la distribuzione dei loci responsabili delle variazioni di pigmentazione. Tuttavia, anche se i siti genetici sono noti, c' è ancora molto da imparare su come questi geni sono espressi.
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doc-13416
Nel XVIII secolo le differenze tra i gruppi umani si focalizzò sempre più sulla ricerca scientifica dei fenotipi, ma essa spesso si confondeva con l’ideale razzista dell’innata predisposizione di differenti gruppi, spesso attribuendo caratteristiche positive ai bianchi, agli europei. La classificazione di Carl Linnaeus del 1735, inventore della tassonomia zoologica, divise per la prima volta la razza umana "Homo sapiens" in varietà continentali come "europeus", "asiaticus", "americanus" e "afer", associandoli a differenti umori: sanguigno, melanconico, collerico e flemmatico rispettivamente. L'"Homo sapiens europaeus" venne descritto come attivo, intelligente e avventuroso, mentre l"'Homo sapiens afer" venne detto essere furbo, pigro e senza pietà. Nel 1775 il trattato The Natural Varieties of Mankind di Johann Friedrich Blumenbach proponeva cinque divisioni: la razza caucasoide, la razza mongoloide, la razza etiope (poi denominate Negroide per non essere confuse con la razza etiope vera e propria), la razza amerindia e quella malayana, ma non propose alcuna gerarchia tra queste razze. Blumenbach inoltre mostra come queste divisioni non siano in fondo così nette, ma vi siano delle compenetrazioni tra gruppi confinanti arrivando a sostenere che “una varietà umana passa così impercettibilmente nell'altra che non si possono descrivere alla fine i limiti tra le due".
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doc-1824
A causa della loro capacità di crescere rapidamente e della relativa facilità con cui possono essere manipolati, i batteri sono i cavalli da lavoro per i campi della biologia molecolare, genetica e biochimica. Facendo mutazioni nel DNA batterico ed esaminando i fenotipi risultanti, gli scienziati possono determinare la funzione di geni, enzimi e vie metaboliche nei batteri, quindi applicare questa conoscenza a organismi più complessi. Questo obiettivo di comprendere la biochimica di una cellula raggiunge la sua espressione più complessa nella sintesi di enormi quantità di enzima cinetica e dati di espressione genica in modelli matematici di interi organismi. Questo è ottenibile in alcuni batteri ben studiati, con modelli di Escherichia coli metabolismo attualmente in produzione e testato. Questa comprensione del metabolismo batterico e della genetica consente l' uso della biotecnologia ai batteri bioingegneri per la produzione di proteine terapeutiche, come l' insulina, fattori di crescita o anticorpi.
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doc-6234
La maggior parte delle mutazioni all' interno dei geni sono neutre, non hanno alcun effetto sul fenotipo dell' organismo (mutazioni silenziose). Alcune mutazioni non modificano la sequenza degli aminoacidi perché i codoni multipli codificano lo stesso aminoacido (mutazioni anonime). Altre mutazioni possono essere neutre se portano a cambiamenti della sequenza di amminoacidi, ma la proteina funziona ancora allo stesso modo con il nuovo aminoacido (ad esempio mutazioni conservative). Molte mutazioni, tuttavia, sono deleterie o addirittura letali e vengono rimosse dalle popolazioni per selezione naturale. I disturbi genetici sono il risultato di mutazioni deleterie e possono essere dovuti a mutazioni spontanee nell' individuo colpito, o possono essere ereditari. Infine, una piccola frazione delle mutazioni sono benefiche, migliorando la forma fisica dell' organismo e sono estremamente importanti per l' evoluzione, dal momento che la loro selezione direzionale porta ad un' evoluzione adattiva. 7.6 mutazioni silenziose.
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doc-5197
Le emozioni possono motivare le interazioni e le relazioni sociali e sono quindi direttamente legate alla fisiologia di base, in particolare ai sistemi di stress. Questo è importante perché le emozioni sono legate al complesso antistress, con un sistema di attaccamento ossitocina, che svolge un ruolo importante nel legame. I temperamenti fenotipi emotivi influenzano la connettività sociale e il fitness nei sistemi sociali complessi (Kurt Kortschal 2013). Queste caratteristiche sono condivise con altre specie e taxa e sono dovute agli effetti dei geni e alla loro continua trasmissione. Le informazioni codificate nelle sequenze di DNA forniscono lo schema per l' assemblaggio delle proteine che compongono le nostre cellule. Zygotes hanno bisogno di informazioni genetiche dalle loro cellule germinali parentali, e ad ogni evento di speciazione, i tratti ereditabili che hanno permesso al suo antenato di sopravvivere e riprodursi con successo si tramandano insieme a nuovi tratti che potrebbero essere potenzialmente benefici per la prole. Nei cinque milioni di anni da quando i linages che portano agli esseri umani moderni e scimpanzé spaccati, solo circa l' 1,2% del loro materiale genetico è stato modificato. Questo suggerisce che tutto ciò che ci separa dagli scimpanzé deve essere codificato in quella piccolissima quantità di DNA, compresi i nostri comportamenti. Gli studenti che studiano i comportamenti degli animali hanno identificato solo esempi intraspecifici di fenotipi comportamentali gene-dipendenti. In voles (microtus spp.) minori differenze genetiche sono state identificate in un gene del recettore della vasopressina che corrisponde alle principali differenze di specie nell' organizzazione sociale e nel sistema di accoppiamento (Hammock & Young 2005). Un altro esempio potenziale con differenze comportamentali è il gene FOCP2, che è coinvolto nella circuiteria neurale che gestisce il linguaggio e la lingua (Vargha-Khadem et al. 2005). La sua forma attuale nell' uomo differisce da quella degli scimpanzé solo per poche mutazioni ed è presente da circa 200.000 anni, coincidente con l' inizio dell' uomo moderno (Enard et al.). 2002). Il discorso, la lingua e l' organizzazione sociale fanno tutti parte della base delle emozioni.
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