3A - Selezione naturale e artificiale

I cacciatori-raccoglitori sono quelle popolazioni il cui sistema di sostentamento alimentare non si basa su alcuna forma di agricoltura o allevamento ma unicamente su acquisizione e prelievo di cibo e risorse alimentari dalla natura selvatica, con la caccia degli animali e la raccolta di frutti selvatici, senza far ricorso, a fini alimentari, a specie domesticate, vegetali o animali.

La caccia e raccolta furono sostituite dall'agricoltura e dall'allevamento. La domesticazione delle piante è la selezione operata dall'uomo su un certo numero di specie vegetali giudicate più utili rispetto alla massa delle piante selvatiche: nasce l'agricoltura.

Si tratta di una selezione artificiale, che agisce nello stesso modo in cui opera la selezione naturale (pensa ai fringuelli). E' stata utilizzata per creare delle nuove varietà che avessero delle caratteristiche ritenute migliori rispetto a quelle di partenza. L'uomo allevatore o coltivatore seleziona d individui più favorevoli per il suo scopo (pecore più lanose, pecore con zampe più corte,spighe più ricche di semi, ...) e li utilizza come riproduttori per la generazione seguente. Col tempo si cambiano gli organismi nella direzione desiderata (pensa al gioco dei pesci!), incrementando la caratteristica scelta dall'uomo.

In natura, la selezione agisce in quelle varianti che conferiscono un migliore adattamento agli organismi, e che pertanto permetteranno di produrre una migliore discendenza. Nella selezione artificiale, le caratteristiche scelte dall'uomo sono a suo proprio beneficio.

Nel nostro lavoro di agricoltori siamo arrivati finalmente al raccolto e alla preparazione di alcune varietà di cereali.

Dal sito del prof. Bressanini (link più avanti): 

Il grano, o frumento, tenero (Triticum aestivum) è originario del medio oriente. La sua farina è alla base di moltissime preparazioni: pane, pizze, focacce, torte, brioches, biscotti, dolci lievitati e così via. Nella produzione della farina il chicco viene privato del germe e dell’involucro esterno. L’endosperma viene poi rotto e macinato in fasi successive per produrre una farina del tipo desiderato.
La legge italiana classifica le farine in commercio in base al contenuto di minerali. O meglio, vengono classificate in base alle ceneri, cioè a quello che rimane dopo aver bruciato la farina.

Più è basso il contenuto di ceneri, più la farina è bianca.
La farina integrale avrà invece il massimo contenuto di ceneri perché tutto il chicco è stato utilizzato e sarà più scura.

La legge italiana classifica le farine di grano tenero nei tipi 00, 0, 1, 2 e integrale.
La farina di grano tenero è composta per la maggior parte da amido (64%-74%) e proteine (9%-15%). Queste, a contatto con l’acqua e per azione meccanica, si legano fra loro e formano un complesso proteico chiamato glutine, creando una specie di maglia elastica. Il glutine assorbe una volta e mezzo il suo peso in acqua, e durante la lievitazione trattiene l’anidride carbonica sviluppata dal lievito. Il tipo di farina determina le proprietà dell’impasto.

Approfondimento per futuri panificatori, ingegneri agro-alimentari, scienziati delle preparazioni alimentari, cuochi e chef http://bressanini-lescienze.blogautore.espresso.repubblica.it/2009/01/28/la-forza-della-farina/.

1A - Il gioco dei becchi: dati

Ecco alcune tabelle con i dati del gioco:

Era importante il numero delle "catture"?
No, perché aver preso tante noci, se si ha un becco non adatto a romperle, è inutile: meglio fare una scelta più contenuta dal punto di vista dei numeri ma più efficace ai fini della nutrizione.
Anche poche "prede" potevano essere sufficienti, se il becco era "adatto" alla presa ed alla nutrizione.

3A - Imparo le operazioni sulla retta dei numeri

Da geogebra:
https://www.geogebra.org/m/zWVPcX4n

3A - Compito algebra

Compito per chi non ha il libro:

1A- Il gioco dei becchi

BECCHI
Attività tratta, con alcune semplificazioni, da Giocare all'evoluzione, di Matteo Bisanti, Aurora Pederzoli, Roberto Guidetti, proposto sul sito di pikaia.eu

1 recipiente
1 pinza grande
1 pinza per il ghiaccio
1 molletta per il bucato
pinzette

  

      

Frutta/semi vari: noci castagne galle lenticchie chicchi d’uva piselli secchi semi di spinaci semi di fiori.

4 disegni di fringuelli di specie diversa, in cui la differenza più evidente è il becco.

Mettere nel recipiente frutta e semi.
Il recipiente rappresenta l’ambiente entro cui vivono tutte le specie di fringuelli, dove riescono a trovare cibo per loro stessi. Gli uccellini differiscono per forza e dimensione del becco, con il quale raccolgono e mangiano il cibo a disposizione.
Formare 4 gruppi.
Ogni gruppo ha una pinza o pinzetta o altro (un gruppo avrà la pinza grande, un altro gruppo la pinzetta ecc.), insieme all’immagine di un tipo specifico di fringuello.
Il becco degli uccelli e i vari tipi di pinze si corrispondono: esempio, il fringuello con il becco grosso, forte e robusto corrisponde alla pinza grande.
Ogni gruppo deve raccogliere il “cibo” all’interno del recipiente solamente utilizzando la pinza o pinzetta a disposizione. I membri di ogni gruppo hanno un tempo limite (30 secondi) per la raccolta.

Quando tutti i gruppi hanno completato la raccolta, analizzare il diverso contenuto del bottino.
Organizzare i dati in una tabella e provare a rispondere a una serie di domande.

1- Uccellini diversi per struttura e forma del loro becco possano mangiare cose diverse?
2- Quali differenze si riconoscono?
Probabilmente chi ha la pinza grande o la pinza da ghiaccio è riuscito ad afferrare le noci, ma solo gli uccelli con un becco forte (quindi il gruppo con la pinza grande) possono riuscire a spaccarle per mangiarle.
3- Quindi aveva senso raccogliere tante noci e castagne con la pinza del ghiaccio?
4- E ancora: chi ha le pinze più piccole cosa è riuscito a raccogliere?
Gli uccellini più piccoli probabilmente riusciranno a raccogliere solo le lenticchie, perché non possono afferrare niente di più grande. Anche se riuscissero ad afferrare una noce più grande difficilmente riuscirebbero a mangiarla, perché troppo dura.

Animali molto simili tra loro hanno comunque delle caratteristiche che li differenziano.
Spesso queste differenze sono conseguenza del processo noto come selezione naturale, cioè vengono selezionati certi caratteri, per esempio il becco, in relazione alle risorse di cibo disponibili sul territorio.

1 e 3A - Festival della biodiversità al Parco Nord

Quest’anno il Festival della Biodiversità si occupa dell’importanza dei legumi (il 2016 e l'anno internazionale dei legumi) per la salute umana e la sicurezza alimentare. I legumi possono sostituire alimenti come le uova e la carne. Grazie ai microrganismi contenuti nelle loro radici, i legumi aiutano la crescita delle piante. L’Italia è uno dei paesi con la maggiore varietà di legumi. Il programma, che prevede molti laboratori per ragazzi, è qui: http://www.festivalbiodiversita.it/programma/

ESEMPI

Domenica alle ore 11:00 (replica alle ore 15:00) in Cascina Centro Parco, con Associazione Idea trovate il Laboratorio naturalistico legumi...da Mendel a Linneo. L'importanza dei legumi non solo nei nostri piatti, ma anche nel mondo della scienza.
Dagli esperimenti sull'ereditarietà svolti da Mendel utilizzando i piselli, alla classificazione botanica di Linneo. Dopo aver "giocato" con la genetica i partecipanti potranno scoprire le caratteristiche della famiglia delle Fabacee... fagioli e non solo!
Destinatari: famiglie - adulti e bambini (dai 6 anni)
Per informazioni sul Festival: info@festivalbiodiversita.it
02.241016232

A scuola è in distribuzione un libretto. Richiedilo!
oppure http://www.festivalbiodiversita.it/programma/

1A - Numerazione binaria

Il computer usa il sistema binario o sistema di numerazione in base due, con le due cifre 0 e 1.
La sua importanza deriva dal fatto che viene utilizzato molto spesso dai circuiti che eseguono le operazioni aritmetiche.

I circuiti elettronici possono avere due soli stati (ACCESO o SPENTO):

ACCESO se passa corrente —> cifra 1
SPENTO se non passa corrente —> cifra 0

E' come se il computer  usasse soltanto due "dita".  

Alla scuola primaria hai operato sempre con le dieci cifre del sistema di numerazione in base 10: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9.
Con questi simboli hai imparato a scrivere e ad operare con tutti i numeri:
112 vuol dire 2 unità, 1 decina, 1 centinaio
15+14=29 dove hai sommato le unità e le decine
17+5=22 dove 7 unità+5 unità= 12 unità=1 decina  e 2 unità (quindi scrivi 2 al posto delle unità e riporti 1), 1+1 riporto=2 decine (scrivo 2 al posto delle decine).

Un esempio da youmath:

 :

Ma anche con i soli due simboli 0 e 1 possiamo rappresentare tutti i numeri.
Solo due cifre: 0 e 1.
Unità=unità
Coppie (gruppi di 2) e non decine (gruppi di dieci)
Quaterne (gruppi di 4) e non centinaia (gruppi di dieci decine, cioè centinaia)
Ottetti (gruppi di 8) e non migliaia (gruppi di dieci centinaia, cioè migliaia)

Considera il numero 1101. L'1 a destra occupa il posto delle unità. Hai una unità:1. Lo 0 occupa il posto delle coppie (2); ci sono zero coppie: 2x0=0. L'1 al terzo posto occupa il posto delle quaterne (vale 4): 1x4=4. L'1 a sinistra occupa il posto degli ottetti: 1x8=8.
Quindi il numero 1101 (in base 2) significa:
1x8 + 1x4 + 0x2 + 1x1
che corrisponde al numero in base 10:  8 + 4 + 0 + 1 = 13.

Qui un convertitore online: http://wims.unice.fr/wims/wims.cgi
Ogni cifra (zero o uno) viene chiamata bit (binary digit, cioè cifra binaria). Un bit è rappresentato nella memoria principale di lavoro di un computer come circuito che è acceso o spento.
Un bit non può rappresentare molto, ma i bit sono normalmente considerati otto a otto. Ogni gruppo di otto bit, denominato byte, può rappresentare numeri da 0 a 255.

La velocità di un computer dipende anche da quanti bit può elaborare contemporaneamente. Per esempio molti dei computer oggi si dicono “a 32 bit” perché elaborano a ogni passo numeri fino 32 bit.
I computer a 16 bit, quando devono elaborare numeri a 32 bit devono spezzare i dati e fare più operazioni e quindi sono più lenti. I bit e i byte sono tutto ciò che il computer usa per memorizzare e trasmettere numeri, testo, e tutte le altre informazioni.

Come fanno i computer a memorizzare le immagini visto che possono solo usare numeri? Gli schermi di un computer sono divisi in una griglia di tanti punti chiamati pixel (picture element, elementi di immagine). In uno schermo in bianco e nero ogni punto può essere o bianco o nero:

La lettera “a” è stata ingrandita qui sopra per mostrare i pixel che la compongono. Quando un computer memorizza una immagine tutto ciò che deve immagazzinare è l'informazione di quali punti debbano essere bianchi e quali neri. La figura qui sotto mostra come una immagine possa essere rappresentata tramite numeri.

La prima riga è composta da un pixel bianco, tre neri e uno bianco.
Viene quindi rappresentata come 1, 3, 1. Il primo numero è sempre relativo al numero dei pixel bianchi all'inizio della linea. Se il primo pixel è nero la linea inizierà con uno 0.
RIGA 1: 1, 3,1
RIGA 2: 4,1
RIGA 3: 1,4
RIGA 4: 0, 3,1
RIGA 5: 0, 3,1
RIGA 6: 1, 4
Anche le immagini a colori hanno molti pixel ripetuti. Per risparmiare sullo spazio di memorizzazione necessario per mantenere queste immagini i programmatori hanno sviluppato una serie di altri metodi di compressione.

(Tratto da  http://csunplugged.org)

3A - Presentiamo i nostri lavori

Leggi con attenzione come fare una presentazione perfetta:

http://bredainrete.blogspot.it/2013/09/come-fare-una-presentazione.html

Poi leggi bene il compito seguente e prepara la tua comunicazione:

Sei un ricercatore inviato su un arcipelago in mezzo all'oceano, costituito da diverse isole vicine tra loro ma caratterizzate da ambienti e vegetazioni diverse.

Tra la fauna presente devi studiare 4 popolazioni di fringuelli. Osservi che il becco è diverso secondo il cibo di cui si nutrono. 

Le tue osservazioni sono:

1) Fringuello terricolo grosso

Geospiza magnirostris

Ha un becco grosso e largo, ideale per rompere semi grossi, spessi e duri.

2) Fringuello arboricolo beccogrosso

Platyspiza crassirostris

Anche detto fringuello vegetariano, ha un becco robusto e molto incurvato, ideale per cibi morbidi come gemme, foglie, fiori e frutti. 

3) Fringuello terricolo grosso dei cactus

Geospiza conirostris

Con il suo becco lungo e affusolato in punta, questo fringuello può frugare nei fiori e nei frutti di cactus alla ricerca di nettare, polline e semi.

4) Fringuello cantore delle Galápagos

Certhidea olivacea

Con il suo becco sottile, perfetto per esplorare spazi ridotti, questo uccello caccia i piccoli insetti nascosti nella corteccia degli alberi, nel muschio e nelle foglie. 

Cosa puoi ipotizzare? 

Pensa al gioco dei pesci, e a come lavorano gli allevatori, che ottengono specie con le caratteristiche desiderate incrociando tra loro alcuni animali selezionati.

In natura esiste un meccanismo di selezione analogo a quello dell’allevatore?

Rispondi alle domande e prepara una presentazione di 4-5 slide che illustri la tua ricerca e i tuoi risultati.

3A - DOMANDE

Nella prima "generazione" di pesci i disegni sono tutti uguali?

La diversità dal modello va tutta in una direzione?

A cosa è dovuta la variazione di forma tra bisnonno e prima generazione?

I pesci 1 sono “figli” ………………………….
I pesci 2 sono “figli” .……………………………, che era il pesce più ………………. del gruppo 1.
I pesci 3 sono “figli” ……………………………., che era il pesce più ………… del gruppo 2.

Come si può stabilire la “tondità” del pesce con un criterio più scientifico?

Di che cosa è misura la media?

Che cosa è successo ai pesci passando di generazione in generazione?

Perché, se il genitore è più tondo, i figli sono più tondi?

Ma i valori che determinano l'indice dipendono solo dall’ereditarietà?

n che cosa il modello della riproduzione con i disegni non assomiglia affatto alla riproduzione biologica?

Perché un allevatore dovrebbe modificare le generazioni in modo da avere pesci più tondi?

Se fosse un gruppo di pesci che vive in natura, si può immaginare una ragione per cui i pesci più tondi si riproducono più degli altri?

Perché erano presenti, nelle varie generazioni, dei pesci più allungati?


Se il gruppo si divide in due gruppi che vanno a vivere nei due ambienti diversi e le due popolazioni restano separate per molte generazioni, che cosa succede?

E se dopo moltissime generazioni le due popolazioni si incontrano?

PESCEVOLUZIONE

L'attività di oggi è tratta da una proposta didattica di Marcello Sala (Pikaia).
Il compito era riprodurre in modo assolutamente fedele il disegno di un pesce disegnato su un foglio A4, che occupava tutto il foglio, su fogli grandi la metà.

Il bisnonno di tutti i pesci, lungo 44 quadretti e alto15

La consegna era riprodurre il pesce. Nella prima "generazione" di pesci i disegni sono tutti uguali?

No, erano tutti diversi.
La diversità dal modello va tutta in una direzione? No, la diversità non è sistematica e direzionale, bensì casuale.
Ma in realtà i disegni sono tutti più piccoli, perché il foglio consegnato agli alunni era più piccolo era più piccolo.
 Nessuno ha fatto notare che non era possibile riprodurre fedelmente le dimensioni. Questo significa che si è dato per scontato che la forma era la cosa più importante: è il criterio che i disegnatori hanno scelto.
I pesci sono stati disegnati diversi con uno scopo? No. Nessuna intenzionalità o finalità: la variazione è effetto di “errori” nella riproduzione. La riproduzione comporta una variazione casuale. In una popolazione c’è sempre diversità.

Di tutti i pesci della generazione 1 la prof ha scelto un pesce (un pesce molto "tondo") dando poi una nuova consegna: copiare questo nuovo modello. La stessa cosa è stata ripetuta con la generazione 2.

I pesci 1 sono “figli” del pesce "bisnonno", il primo modello.
I pesci 2 sono “figli” del secondo modello, che era il pesce più tondo del gruppo 1.
I pesci 3 sono “figli” del terzo modello, che era il pesce più tondo del gruppo 2.

Abbiamo prodotto quattro generazioni successive.
Rispetto al modello iniziale, i pesci sembravano più "rotondi". Come si può stabilire la “tondità” del pesce con un criterio più scientifico?
La misura trasversale non è sufficiente: occorre tenere conto anche della relativa lunghezza.
L'indice di "rotondità del pesce" si calcola facendo il rapporto altezza/lunghezza misurata contando i quadretti.

Gli indici sono diversi (vedi tabella sotto). Abbiamo calcolato la media degli indici.
La media è una rappresentazione matematica, non misura una grandezza fisica, ma da un’idea della distribuzione delle grandezze fisiche degli elementi nel gruppo. Questo è il senso della statistica.
Di che cosa è misura la media? È la misura della grandezza che avrebbe ciascun elemento se fossero tutti uguali, se cioè la grandezza fosse ridistribuita in modo uniforme.

Che cosa è successo ai pesci passando di generazione in generazione? Che la tondità media del gruppo è aumentata, ovvero che le generazioni successive sono composte di pesci sempre più tondi. Perché?

Il pesce bisnonno ha un indice di rotondità=15/44=0,34.

Perché la riproduzione è riservata solo ad alcuni pesci selezionati: i pesci 2 sono tutti figli del pesce 1 più tondo; i pesci 3 sono figli del pesce 2 più tondo.
E perché, se il genitore è più tondo, i figli sono più tondi? Perché i figli, anche se non sono uguali, assomigliano al genitore.
Ma i valori che determinano l'indice dipendono solo dall’ereditarietà?
No, ci sono condizioni ambientali (es. nutrizione) che influiscono. Occorre distinguere le influenze dell’ereditarietà e quelle dell’ambiente.
Continuiamo nei prossimi giorni.

Correzione geometria e proporzioni

Ecco le soluzioni di geometria (che saranno discusse in classe):


E quelle degli esercizi sulle proporzioni:

FIGURE SIMILI

A
18:12=24:x
x=(12x24)/18=16

B
0,5 1 0,5 0,625 0,666…

C
5:3=15:x x=9
5:3=24:x x=14,4
5:3=27:x x=16,2

PROPORZIONALITA' DIRETTA E INVERSA
ES.1-3 DIRETTA
ES.2-4 INVERSA

ES. 1 COSTANTE K=3; y=3x
ES. 2 COSTANTE K=16; x.y=16
ES. 3 COSTANTE K=4; y/x=4
ES. 4 COSTANTE K=10; x.y=10