1. Definisci i termini del vocabolario convergenza e divergenza.
Come classe, discuti la differenza nei significati di convergere, per muoversi verso un punto comune o riunirsi, e divergere, per muoversi in direzioni diverse da un punto comune.
2. Illustra l’evoluzione convergente.
Visualizza la galleria fotografica, che mostra le fotografie del formichiere gigante, dell’oritteropo e dell’echidna dal becco lungo. Chiedi agli studenti di elencare su un foglio di carta i nomi di ciascuno e le caratteristiche che questi animali condividono. Tutti questi animali sono specializzati nel nutrirsi di formiche e termiti. Chiedete: Cosa notate di simile in loro? (la forma del loro muso; le loro zampe anteriori, usate per squarciare i nidi di termiti e formiche) Questi animali hanno anche denti simili e la forma della lingua. Spiega che questi animali hanno un aspetto e un comportamento simili, ma non sono imparentati. In altre parole, non hanno ereditato tutti questi tratti da un antenato comune che aveva anche questi tratti. Ogni animale ha evoluto questi tratti in modo indipendente per corrispondere a uno stile di vita simile, in particolare per catturare formiche e termiti. Questa è chiamata evoluzione convergente.
3. Esaminate gli animali che scivolano.
Dite agli studenti che mostrerete loro un’altra serie di immagini, e chiedete loro di cercare le caratteristiche che questi animali hanno in comune. Mostra le immagini del Dimorphodon, uno pterosauro preistorico, lo scoiattolo volante e il colugo. Chiedi: Quali caratteristiche comuni vedi? Spiega che questo è un altro esempio di evoluzione convergente, dove questi animali non condividono un antenato comune che condivideva anche questi tratti. Chiedi: Perché pensi che i tratti di questi animali si siano evoluti in questo modo? Accetta una varietà di idee, guidando gli studenti a riconoscere che gli esseri viventi sviluppano adattamenti, di solito in periodi di tempo molto lunghi, che permettono loro di sopravvivere in ambienti mutevoli. Per esempio, alcune specie animali che vivono sugli alberi hanno sviluppato per lunghi periodi di tempo caratteristiche che li hanno aiutati a scivolare da un arto all’altro, permettendo loro di sfuggire meglio ai predatori o di raggiungere le prede. La caratteristica che permetteva loro di volare permetteva loro di sopravvivere meglio di altri membri della stessa specie che non avevano quella caratteristica.
4. Confronta le ali di uno pterosauro, un pipistrello e un uccello.
Mostra le fotografie dello pterosauro, del pipistrello e del falco e fai descrivere agli studenti le loro somiglianze e differenze. Gli studenti riconosceranno le ali come le caratteristiche simili più ovvie. Discutete le idee degli studenti sul fatto che questi animali si siano evoluti da un antenato comune. Chiedete: In quali modi questi animali sono diversi? (Il pipistrello è un mammifero, lo pterosauro è un rettile e il falco è un uccello) Come potrebbero essere diverse le loro ali? Accetta una varietà di idee. Spiega che gli scienziati osservano attentamente le caratteristiche di un organismo, compresa la struttura scheletrica, per determinare quanto le specie siano strettamente imparentate tra loro. Distribuisci l’opuscolo Confronto delle ali: Pterosauro, pipistrello e uccello e chiedete agli studenti di confrontare i tre diagrammi. Chiedi loro di elencare le somiglianze e le differenze tra i tre. Dato il diverso disegno di queste ali, chiedete agli studenti se pensano o meno che questi animali si siano evoluti da un antenato comune. Chiedete: Potrebbero essersi evoluti indipendentemente per svolgere una funzione simile? Quale funzione? (Il volo; poiché le strutture ossee sono così diverse, i loro disegni scheletrici rivelano che si sono evoluti indipendentemente). Quali condizioni ambientali, o pressioni, potrebbero aver influenzato l’evoluzione di questi animali? (il bisogno di trovare cibo; il bisogno di sfuggire ai predatori)
5. Riassumete le nuove conoscenze.
In un paragrafo scritto, chiedete agli studenti di spiegare perché pensano che potrebbe essere difficile usare caratteristiche come le ali per classificare gli organismi, sulla base di ciò che hanno imparato sull’evoluzione convergente.