L’evolució dels éssers vius
- 1. L’evolució dels éssers vius Les teories evolucionistes
- 2. L’evolució biològica És el procés de transformació d’unes espècies en d’altres gràcies a l’acumulació de variacions que van apareixent en els descendents, de generació en generació, al llarg de milions d’anys.
- 3. Abans d’acceptar la teoria evolutiva es creia que: • les espècies no havien variat al llarg del temps, és la teoria fixista o fixisme, • eren producte d’un acte de creació, teoria creacionista a creacionisme.
- 4. Els principals defensors d’aquestes idees eren: • Linné ( s XVIII), naturalista pare de la nomenclatura binomial • Cuvier, zoòleg iniciador de l’anatomia comparada i la paleontologia. Va deduir que els fòssils eren restes d’organismes que havien viscut en el passat, però va explicar la seva desaparició per efecte de grans catàstrofes, teoria geològica del catastrofisme.
- 5. Les teories evolucionistes A mitjans del XVIII alguns científics comencen a pensar en la transformació d’unes espècies en d’altres: • Observen que no tots els descendents són iguals als progenitors i que existeixen varietats dins la mateixa espècie.
- 6. Els naturalistes d’aquella època estudiaven les espècies arribades del Nou Món, proliferen jardins botànics, zoològics, col·leccions, tots organitzats segons semblances morfològiques. Lògicament , les noves espècies s’assemblaven més a unes de les conegudes que a d’altres i això els fa pensar en el parentiu, en que procedissin d’un avantpassat comú.
- 7. El lamarckisme • Les variacions mediambientals produeixen canvis en els costums dels organismes i l’ús o el desús dels òrgans provoca el desenvolupament o l’atrofia d’aquests òrgans. Aquesta idea queda resumida en la frase “la funció crea l’òrgan”. • Els canvis experimentats al llarg de la vida dels organismes per adaptar-se al medi es transmeten a la descendència, és l’anomenada “herència dels caràcters adquirits”. • Les idees de Lamarck no van tenir gaires seguidors per falta de proves científiques i perquè contradeien al prestigiós Cuvier. Actualment estan totalment rebutjades, no es pot explicar com una variació morfològica o en els hàbits dels organismes poden alterar l’estructura del l’ADN. El primer que proposa un mecanisme per explicar la transformació de les espècies va ser Jean Baptiste Lamarck, 1744-1829. En la seva obra Filosofia zoològica exposa les seves idees, avui conegudes com Lamarckisme
- 8. El darwinisme A partir de l’estudi de la fauna de les Illes Galàpagos va deduir una nova teoria per explicar el procés de l’evolució. Guarda les seves idees fins constatar que Wallace havia arribat a les mateixes conclusions, fan una comunicació conjunta i el 1859 publica la seva obra L’origen de les espècies. Va observar que malgrat la proximitat de les illes, les espècies que hi vivien eren molt diferents entre sí: cada illa presentava un tipus de tortuga terrestre i va descriure fins a 14 espècies de pinsans adaptades a diferents tipus d’alimentació. Com que no trobava raonable que l’origen de tantes espècies diferents en un àrea tant reduïda fos producte de nombrosos actes creatius, arriba a la conclusió que eren el resultat de l’adaptació als diferents hàbitats de cada illa dels descendents dels primers organismes que van arribar. Així doncs, amb el temps i l’aïllament van anar sorgint noves espècies.
- 9. El darwinisme es basa en tres aspectes: 1. Els organismes tenen gran quantitat de descendents, mentre que els recursos són limitats, han de lluitar per la supervivència. 2. Existeix una gran variabilitat en la descendència, uns són més aptes que d’altres. 3. La selecció natural, la lluita per la supervivència entre individus fa que els més ben adaptats sobrevisquin, es reprodueixin i transmetin els seus caràcters a la següent generació.
- 10. 1. Elevada i variada descendència • Les poblacions tenen un alt potencial reproductiu, encara que mantenen un nombre més o menys estable d’individus ja que les condicions de vida limiten el seu creixement. • No tots els individus d’una població són iguals i algunes de les característiques diferencials són heredables.
- 11. 2. Uns són més aptes que altres • Les activitats vitals dels organismes determinen quines característiques són favorables i quines desfavorables. • Els individus amb característiques favorables tindran més descendència perquè viuran més temps i es reproduiran més que la resta de la població.
- 12. 3. La selecció natural • A la llarga, la proporció d’individus amb características favorables va augmentant. • La selecció natural causa l’acumulació de característiques favorables i l’eliminació de les desfavorables. Es produiex així l’adaptació de les poblacions al medi. • Aquests canvis, actuant durant milions d’anys, són responsables de l’aparició de noves espècies
- 13. Darwin no va saber mai quin era l’origen de la variabilitat de la descendència. Els treballs de Mendel, que obrien el camí per entendre-ho, van ser publicat el 1866 amb molt poca difusió. Avui sabem que les causes són la mutació i la recombinació genètica.
- 14. El neodarwinisme o teoria sintètica • En els organismes amb reproducció asexual exclusivament, la variabilitat és deguda únicament a les mutacions, variacions en el material genètic que ocorren a l’atzar i que poden ser favorables o desfavorables, per tant, són preadaptatives. No hi ha cap constància de que la necessitat de adaptar-se al medi indueixi l’aparició de mutacions, no són postadaptatives, com haurien de ser si fos cert el lamarckisme. • En organismes amb reproducció sexual, a més de les mutacions, la recombinació genètica produïda durant la meiosi i la unió de la informació hereditària de dos individus per originar un de mou, són causa de la variabilitat sobre la que podrà actuar la selecció natural. • Després del redescobriment de les lleis de Mendel al 1900 i de les mutacions al 1901 es va comprendre l’origen de la variabilitat a la qual al·ludia Darwin.
- 15. • Hardy i Weinberg van demostrar que des del punt de vista evolutiu són més importants les poblacions que els individus. Aquests moren amb els seus caràcters i les poblacions perduren i van variant. Per tant, és important estudiar les freqüències gèniques de les poblacions, entenent aquestes com el conjunt d’individus amb capacitat de reproduir-se entre sí, de compartir un fons de gens comú. • Haldane demostra que els factors que poden modificar les freqüències gèniques són la selecció natural, les mutacions, les migracions i la deriva genètica. • Perquè dues poblacions evolucionin de manera diferent fins a donar dues espècies diferents cal que es mantinguin aïllades, que deixin de compartir el mateix fons genètic. • Durant els anys 20 es van produir avenços significatius per comprendre el mecanisme de l’evolució:
- 16. Resumint… • Le poblacions tenen una gran variabilitat genètica deguda a la recombinació genètica (en espècies de reproducció sexual) i a les mutacions, canvis a l’atzar del material hereditari. • Si dues poblacions es mantenen aïllades, sense compartir el seu fons genètic, l’acumulació de canvis triats per la selecció natural pot portar-les, després de moltes generacions a ser dues espècies diferents. • Evolucionen les poblacions, no els individus.
- 17. Les proves de l’evolució • L’observació de la naturalesa permet descobrir una sèrie de realitats que es poden explicar de manera més convincent si s’admet l’evolució de les espècies que si s’accepta el model creacionista. • Són les anomenades proves de l’evolució.
- 18. Proves taxonòmiques • La classificació dels organismes es basa en criteris de semblances. Segons la teoria de l’evolució aquestes semblances es donen perquè tenen un avantpassat comú, si s’haguessin creat independentment caldria esperar que les espècies fossin molt diferents entre sí.
- 19. Proves biogeogràfiques • Com més allunyades o aïllades estan dues zones, més diferents són en quant a flora i fauna. Seria el cas dels pinsans de les Galápagos, els descendents dels primers en arribar a l’arxipèlag queden gairebé aïllats i es van diversificar segons la manera d’alimentar-se.
- 20. Proves paleontològiques • Amb l’estudi dels fòssils s’observa un augment de diversitat i de complexitat des de les èpoques més antigues a les més modernes, com si de cada espècie ancestral haguessin sorgit unes quantes. • Hi ha fòssils amb característiques intermèdies entre dos grups d’organismes.
- 21. Proves anatòmiques • Basades en l’anatomia comparada. • Es diferencien dos tipus d’òrgans: homòlegs i anàlegs.
- 22. Òrgans homòlegs, tenen una mateixa estructura interna, encara que una forma i funció que poden ser diferents. Indiquen un parentiu evolutiu amb avantpassats comuns, els descendents dels quals han sofert una evolució divergent, s’han adaptat a galopar, escavar, nedar, volar o agafar objectes.
- 23. • Òrgans anàlegs, malgrat tenir un origen embriològic i una estructura interna diferents, exerceixen la mateixa funció. • Es considera que la similitud és deguda a una evolució convergent.
- 24. Altres òrgans que s’utilitzen com a prova són els òrgans vestigials, òrgans superflus actualment que van tenir importància en antecessors.
- 25. Proves embriològiques S’han descobert semblances entre embrions de diferents tipus d’éssers vius. El desenvolupament embrionari és una recapitulació curta de les espècies antecessores.
- 26. Proves bioquímiques • Tots els éssers vius estan constituïts per les mateixes molècules ( glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics), comparteixen el codi genètic, les rutes metabòliques bàsiques i els 20 aminoàcids que formen les proteïnes. • Com més semblants són els organismes més coincidències hi ha entre les proteïnes que els constitueixen. • Molècules com l’ADN, l’ATP, el NAD són universals. • Totes aquestes realitats es consideren proves de l’origen comú de tots els éssers vius.
- 27. Proves serològiques És basen en l’estudi de les reaccions d’aglutinació de la sang de diferents organismes. Es va injectar sang humana a un conill perquè fabriqués anticossos antihumans, aquests es van posar en contacte amb sèrums sanguinis humans i d’altres animals. El màxim grau d’aglutinació es va obtenir amb el sèrum humà, després amb el del ximpanzé, goril·la, orangutan i molt poc amb el del cérvol o el cavall. És el que cal esperar a partir de les similituds morfològiques