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Caratteristiche dei viventi

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Ogni organismo vivente è costituito da acqua e da composti del carbonio appartenenti a cinque diverse classi:

amminoacidi; nucleotidi (o acidi nucleici); glucidi (o zuccheri); lipidi (o grassi); idrocarburi. E' importante notare che ciascuna di queste classi comprende tanto molecole piccole, quanto le catene (o le reti) che dette molecole formano organizzandosi in polimeri.  Gli amminoacidi polimerizzando danno origine alle proteine (es.: albumina, caseina, globina), i nucleotidi ai polinucleotidi (es.: acido ribonucleico, ac. desossiribonucleico), i glicidi ai polisaccaridi, (es.: glicogeno, amido, chitina); alcuni lipidi polimerizzano dando origine alla cutina e alla suberina delle piante; gli idrocarburi polimerizzano dando origine al caucciù e alla guttaperca contenuti nel latice di alcune piante.

 

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Ogni organismo vivente ha organizzazione cellulare;

consiste cioè di una singola cellula o di un complesso di più cellule strutturato secondo un'architettura precisa e stabile.

Nella cellula sono riconoscibili compartimenti e organuli che assolvono a funzioni particolari, nonché una membrana plasmatica avente proprietà selettive.

 

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Ogni cellula, e quindi ogni vivente, è un sistema aperto, cioè un sistema attraverso il quale fluiscono energia e materiali chimici.

Di conseguenza un organismo si accresce e si rinnova grazie all'apporto di talune sostanze e all'eliminazione di altre, grazie all'ingresso di energia e alla sua uscita. Questo discorso, reso forse un po' astruso dalla terminologia tecnica, interpreta una verità molto antica ed elementare: se non si mangia non si cresce e non si lavora.

 

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Ogni cellula e quindi ogni vivente è sede di un duplice flusso di informazione;

di cui sono fonti tanto un substrato ereditario quanto un insieme di stimoli che agiscono su strutture sensoriali; in definitiva i geni e l'ambiente interno ed esterno.

L'informazione ereditaria è iscritta e veicolata da lunghe molecole (polinucleotidiche) duplicabili, che la trasmettono attraverso le generazioni. L'informazione proveniente dalle strutture sensoriali è legata invece alla trasformazione di segnali provenienti dall'esterno, e anche dall'interno dell'organismo, in segnali che l'organismo può elaborare e utilizzare per i propri programmi metabolici e comportamentali, o può memorizzare.

 

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Nei viventi il flusso di materia, di energia e di informazione è soggetto ad autocontrollo; 

grazie a questo autocontrollo ogni vivente compie la sua crescita e si mantiene poi per qualche tempo in uno stato stazionario, in uno stato cioè in cui entrate ed uscite di materiale ed energia si bilanciano.

 

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I viventi si riproducono; 

la riproduzione degli organismi formati da una sola cellula avviene sempre e solo per divisione di questa cellula; la riproduzione degli organismi pluricellulari avviene talvolta per scissione, cioè per divisione del corpo in due o più porzioni e successiva rigenerazione delle parti mancanti, di regola però avviene per mezzo di cellule specializzate che si uniscono a due a due, formando uno zigote, e quindi si moltiplicano e differenziano.

 

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I viventi formano popolazioni le quali, generazione dopo generazione, si adeguano al mutare delle condizioni dell'ambiente grazie a modificazioni qualitative e quantitative del patrimonio genetico complessivo degli individui che le compongono. 

Dette modificazioni che si ripercuotono, ovviamente, nell'aspetto e sulla funzionalità degli organismi, dipendono dalla selezione degli individui che, riproducendosi, contribuiscono alla formazione delle generazioni successive.

Tali processi di adeguamento sono alla base dell'evoluzione delle popolazioni e delle specie.

Giunti a questo punto, anche in vista dei viaggi nel cosmo, e all'opportunità di identificare esseri viventi diversi da quelli terrestri, ci chiederemo se proprio tutti i viventi che si possono immaginare come abitatori di altri mondi debbono necessariamente disporre di tutte le proprietà sopra elencate. La risposta è sì per quelle ai punti da 2 a 7, che sono tra loro logicamente interconnessi e che dipendono da principi generali che non possono venire elusi. Per quanto riguarda il primo punto c'è invece da dire che, mentre è del tutto banale l'affermazione che un vivente è formato da sostanze chimiche, non appare necessario che esso sia formato appunto da composti delle cinque classi di sostanze organiche che caratterizzano gli organismi che abitano la Terra.

Criteri espositivi

Si può esporre la biologia seguendo un criterio sistematico, elencando i caratteri e le proprietà di ciascun gruppo di organismi, oppure si possono prendere in considerazione, una dopo l'altra, le loro proprietà o attitudini, ed illustrarle con esempi tratti da organismi aventi diversa posizione nella scala dei viventi.

Tutti e due i metodi presentano vantaggi e svantaggi. Per riunire i vantaggi di entrambi conviene trattare dapprima le caratteristiche generali, e illustrare in un secondo momento i cinque (o sei) regni in cui oggi si tende a raggruppare (o a suddividere, a seconda del punto di vista) l'insieme dei viventi, Incominciando, beninteso, da quelli più semplici per giungere a quelli più complessi.

 

Animali e piante

Per consuetudine molto antica i viventi vengono assegnati, o al regno vegetale, o a quello animale. I criteri per la assegnazione all'uno o all'altro regno sono andati cambiando con il tempo. Dapprima gli organismi che si muovono attivamente venivano attribuiti al regno animale e quelli immobili, aderenti al substrato, venivano attribuiti al regno vegetale.

Simile criterio andò in crisi circa trecent'anni fa quando i naturalisti si occuparono con più attenzione di spugne, di coralli e organismi simili che vivono attaccati al fondo marino ed eseguono solo deboli movimenti, e spesso neppure quelli.

Quando si ebbero conoscenze precise sulla fotosintesi, il criterio della mobilità venne abbandonato, e prevalse il criterio di considerare vegetali gli organismi forniti di pigmento clorofilliano, nonché quelli che lo avevano perduto in un secondo momento, e di considerare animali tutti gli organismi sprovvisti di apparato fotosintetico e capaci di alimentarsi a spese di altri viventi o di detriti. Anche in questo caso cominciarono le controversie a proposito di molti protozoi e batteri che, pur essendo palesemente forniti di clorofilla, erano altrettanto palesemente imparentati con forme che di clorofilla erano prive e non mostravano di averla persa di recente.

Venne quindi proposto, circa un secolo fa, di raggruppare i viventi formati da una o poche cellule nel regno dei Protisti e raggruppare gli altri nei regni degli Animali e delle Piante. La proposta non incontrò favore, e le antiche incongruenze vennero 'superate' attraverso il tacito compromesso secondo il quale buona parte dei microorganismi fotosintetici venivano attribuiti tanto all'uno quanto all'altro regno.

Questa sorta di condominio andò definitivamente in crisi quando i moderni metodi di studio delle cellule misero in luce che l'organizzazione dei Batteri e delle Alghe azzurre (o Cianobatteri) non era in alcun modo riconducibile a quella della cellula dei Protozoi, delle Alghe superiori, dei Funghi, degli Animali e delle Piante. Divenne allora impellente la necessità di dividere i viventi in due gruppi: Procarioti, la cui cellula ha architettura molto primitiva (come nei Batteri e nelle Alghe Azzurre) ed è priva di involucro nucleare; Eucarioti, la cui cellula ha architettura molto più complessa ed è fornita di involucro nucleare, come è il caso di tutti gli altri viventi.

D'altra parte l'opportunità di separare le piante dagli animali, e le une e gli altri dagli organismi unicellulari, persisteva, sicché a poco a poco, prendendo anche in debito conto sia i reperti paleontologici sia le nuove idee intorno alla loro storia evolutiva, o filogenesi gli studiosi si sono orientati nella ripartizione dei viventi nei seguenti cinque regni: Procarioti, Funghi, Protisti, Piante, Animali.

 

I cinque regni

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Questo organismo microscopico è un animale, appartenente ai rotiferi

 

 

 

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Questo organismo unicellulare si riproduce per semplice scissione

 

 

 

 

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Paramecium bursaria, organismo unicellulare che vive in simbiosi con delle alghe

 

 

 

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Produttori e consumatori

 

 

 

 

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Diagramma del flusso di materiali e di energia presso gli organismi viventi fotoautotrofi ed eterotrofi. L'energia luminosa viene accumulata nei vegetali fotoautotrofi sotto forma di energia di legame chimico dei composti organici. Questo materiale organico viene utilizzato dagli organismi eterotrofi che lo trasformano nei modi più vari sfruttando l'energia che essi liberano a seguito della fermentazione o della respirazione. I materiali vengono infine restituiti all'ambiente sotto forma inorganica e l'energia viene degradata a calore.

 

 

 

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Ipotizzabili rapporti filetici fra i vari regni 

 

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