Da quando ha avuto origine la vita sulla Terra, più di tre miliardi di anni fa, gli organismi viventi sono cambiati e continuano a cambiare. Dagli organismi primordiali che vivevano nelle acque degli oceani, si sono originate tutte le forme di vita passate e presenti sulla Terra. Questo fenomeno viene definito evoluzione biologica. I fossili, resti e tracce di organismi mineralizzati, conservati nelle rocce terrestri, testimoniano il cambiamento dei viventi, la nascita di migliaia di nuove specie e l’estinzione di altre.

Tra gli organismi viventi esiste una grande variabilità di caratteri, anche se appartenenti alla stessa specie, dovuta alle differenze genetiche tra individui. I biologi ritengono che i cambiamenti evolutivi avvengano attraverso una selezione operata dai fattori ambientali: qualsiasi carattere aumenti la probabilità di un individuo di sopravvivere e di riprodursi in un dato ambiente, verrà favorito. Questi caratteri vengono definiti adattamenti.

Gli ambienti naturali sono cambiati dall’origine della Terra, avvenuta circa 4,6 miliardi di anni fa, influenzando l’andamento dell’evoluzione biologica, così come i viventi hanno determinato cambiamenti nell'ambiente naturale. Ad esempio, la presenza di ossigeno nell'atmosfera terrestre è dovuta all'attività biologica di piante e microrganismi, che lo producono in grandi quantità con la fotosintesi clorofilliana. I viventi e l'ambiente fisico, quindi, interagiscono costantemente arricchendo la Terra di biodiversità e geodiversità.

Gli echinodermi, animali marini rappresentati oggi da ricci di mare, oloturie, ofiure, stelle e gigli di mare, derivano da antenati a simmetria bilaterale, che viene conservata anche dalle forme larvali odierne. Gli antichi echinodermi hanno adottato successivamente uno stile di vita sessile, fissandosi al substrato con un lungo peduncolo, ed evolvendo una simmetria raggiata. Nel corso dell'evoluzione, alcuni di questi si sono liberati dal peduncolo, dando origine a forme raggiate e forme bilaterali che si muovono attivamente.

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Gigli di mare, sessili a simmetria raggiata.
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Gigli di mare, mobili a simmetria raggiata.
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Stelle marine, mobili a simmetria raggiata.
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Ofiure, mobili a simmetria raggiata.
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Oloturie, mobili a simmetria bilaterale.
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Ricci di mare, mobili a simmetria bilaterale.

L'arto anteriore dei vertebrati rappresenta un esempio di variazione e specializzazione delle strutture nel corso dell'evoluzione. A partire dall'arto anteriore degli antichi anfibi, si sono evoluti gli arti anteriori di anfibi e rettili moderni, degli uccelli e dei mammiferi.

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Anfibi Labirintodonti (estinti).
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Anfibi Anuri (rane e rospi).
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Anfibi Urodeli (salamandre e tritoni).
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Anfibi Apodi (cecilie).
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Rettili Cheloni (tartarughe di terra).
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Rettili Cheloni (tartarughe marine).
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Rettili Loricati (coccodrilli).
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Rettili Rincocefali (tuatara).
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Rettili Squamati (lucertole).
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Rettili Squamati (serpenti).
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Rettili Squamati (anfisbeni).
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Uccelli.
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Mammiferi Carnivori (leopardo).
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Mammiferi Chirotteri (pipistrelli).
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Mammiferi Cetacei (megattera).

Alcuni organismi mantengono forme invariate da centinaia di milioni di anni e vengono per questo detti fossili viventi. Sono spesso gli ultimi o unici rappresentanti di gruppi molto diffusi in passato e ora estinti.

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Il limulo (Limulus poliphemus).
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Il ginkgo (Ginkgo biloba).
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La lingula (Lingula anatina).
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Il tuatara (Sphenodon punctatus).
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Il nautilo (Nautilus pompilius).
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La latimeria (Latimeria chalumnae).

Fonte delle immagini: Wikimedia Commons