L’ origen de la vida i l’evolució de les espècies (2)

(1)

L’ origen de la vida

i l’evolució de

les espècies (2)

(2)

1. INTRODUCCIÓ. L’ÉSSER VIU I LA VIDA

2. L’ORIGEN DE LA VIDA I ELS PRIMERS ORGANISMES 3. HIPÒTESIS ACTUALS SOBRE L’ORIGEN DE LA VIDA 4. ELS PRIMERS ORGANISMES

5. L’ORIGEN DE LES ESPÈCIES

6. TEORIES I PROVES DE L’EVOLUCIÓ

(3)

(4)

Algunes curiositats dels animals

Per què la girafa té el coll llarg ?

Per què els talps practicament no tenen ulls i són gaurebé cecs?

Per què l’ós formiguer té un mussell llarg ? Per què la balena té

(5)

Al pol nord els animals tenen el pellatge de color blanc.

(6)

Els mateixos animals poden tenir altre color de pellatge.

(7)

Evolució dels animals

Hi ha un origen comú (ancestre protista).

Organisme unicel·∙lular

(8)

2 tipus d’explicacions:

• Espècie: Conjunt d’individus que es poden reproduir entre si i

poden donar lloc a descendents també fèrtils.

• Al llarg de la història hi ha hagut 2 tipus d’explicacions sobre

l’origen de les espècies:

La creació

directa L’evolucióbiològica

FIXISME

(9)

Abans de ser substituïts per la teoria de l’evolució, el

creacionisme i el fixisme eren els corrents de pensament en la comunitat científica.

• Teoria creacionista: L’origen de cadascuna de les espècies era degut a un acte creador específic.

• Teoria fixista: Complementària a la creacionista. Les espècies es mantenen invariables al llarg del temps.

(10)

Fixisme

No sempre s’ha cregut que les

espècies han evolucionat al llarg del temps.

Durant molt temps hi va haver tot un seguit d’idees i teories que

negaven l’evolució de les espècies. La idea bàsica era la immutabilitat

(11)

Teories fixistes: quines són

Creacionisme: és una creença religiosa la qual l’Univers i totes les coses han estat originats per un acte creador. És acceptat no només fins al segle XIX, sinó que és acceptat actualment.

Un defensor va ser Linné.

Entre les files creacionistes hi ha dos tipus d’adeptes:

• Els teistes: creuen en els llibres sagrats revelats i en la intervenció de Déu en les qüestions humanes a través de profetes i missatgers

(12)

Fixisme: és una teoria segons la qual tot allò que existeix, incloent-hi els éssers vius, no ha variat amb el pas del temps i s’observa, el dia d’avui, en la mateixa forma del passat i que continuarà mostrant en el futur

Així el fixisme descriu la natura com una realitat definitiva, en la qual els éssers vius són inalterables

(13)

Catastrofisme: Les ides fixistes van començar a ser qüestionades a principis del s. XIX. Les nombroses troballes fòssils, així com les semblances entre els diferents organismes, feien que cada vegada fos més complicat defensar els punts de vista del fixisme.

(14)

• Evolució biològica: Procés de transformació d’unes espècies en altres, mitjançant l’ acumulació de petites diferències que apareixen entre una generació i la següent al llarg de milions d’anys.

• Teoria de l’evolució: Les diferents espècies s’han anat formant per evolució biològica.

• Relaciona els coneixements de diverses ciències: genètica, bioquímica, botànica, zoologia, paleontologia, ecologia,

biogeografia, etc...

(15)

Els científics actuals s’ocupen de la història, i de les causes i els mecanismes de l’evolució, i no pas d’investigar

evidències a favor i en contra de l’evolucionisme.

(16)

(17)

• Fet: A partir de la segona meitat del segle XVIII, quan es va veure que els individus d’una mateixa espècie no s’assemblaven tots entre si i que els descendents no eren sempre iguals als progenitors.

• Efecte: Alguns naturalistes com Buffon, Maupertuis i Erasmus Darwin

(avi de Charles Darwin) van pensar que les espècies actuals podrien haver sorgit per transformació de les espècies anteriors mitjançant la suma progressiva de diferències.

• Fet: Les noves espècies procedents d’Amèrica s’assemblaven més a algunes espècies del Vell Món que a d’altres.

(18)

6.1 Evolucionisme: Teoria de

LAMARCK: El Lamarckisme

Qui era Lamarck ?

Jean-‐Baptiste-‐Pierre-‐Antoine de Monet, cavaller de La Marck (1 d'agost de 1744 -‐ 18 de desembre de 1829) va ser un naturalista francès i un dels primers en defensar la idea de l'evolució dels éssers vius.

Proposar una teoria coherent sobre l'evolució de la vida a partir de lleis naturals basades en

l'herència dels caràcters adquirits.

(19)

El lamarckisme

Aquesta teoria és basa en aquests punts :

La necessitat d’adaptar-‐se. Si les característiques del medi varien, les característiques dels éssers vius també ho fan per tal d’adaptar-‐se als canvis.

L’ús i desús dels òrgans produeixen el desenvolupament o atròfia dels òrgans.

( la funció crea l’òrgan).

(20)

Exemple de la teoria de Lamarck:

El llarg coll de les girafes

• Explicació segons Lamarck:

ü L’antecessor de la girafa va fer molts esforços al llarg de la vida per arribar a les fulles de les branques altes dels

arbres, i això va provocar que el coll se li allargués.

(21)

(22)

ü Tendència natural cap a la complexitat: El sentit de la transformació evolutiva va de les espècies més senzilles, formades per generació espontània, a les més complexes.

ü Desenvolupament d’adaptacions al medi: Les variacions de les condicions del medi ambient provoquen canvis en les funcions vitals dels éssers vius, fet que comporta que uns òrgans es desenvolupin i d altres s’atrofiïn. És a dir, les variacions mediambientals són la causa de les adaptacions dels organismes.

ü Herència dels caràcters adquirits: Les modificacions adquirides pels organismes al llarg de la vida durant el procés d’adaptació al medi, es transmeten als descendents.

(23)

• No demostra experimentalment la tendència

natural de les espècies a augmentar el seu grau de complexitat.

• No explica com es transmeten els caràcter adquirits

als descendents.

• Tots els intents per demostrar la herència dels

caràcters adquirits han fracassat.

Crítica al

(24)

• _{Charles Darwin,}_{naturalista anglès}

va participar entre els anys 1831 i 1836 en una expedició científica que va fer la volta al món a bord del vaixell Beagle.

• El 1859, Darwin va publicar l’obra titulada “L’origen de les espècies”

(25)

(26)

Fet: A l’arxipèlag de les Galàpagos, situat a l’oceà Pacífic, Darwin va veure que, tot i que les illes no eren gaire lluny les unes de les altres, hi havia espècies diferents.

– Conclusió: La biodiversitat tan elevada de les illes Galàpagos era deguda a l’aïllament reproductiu entre poblacions de les diferents illes i a les adaptacions a les condicions ambientals de cada illa.

La Teoria de Darwin: L’evolució de

les espècies per selecció natural

– És a dir, les diferències sorgides entre les generacions serien afavorides o eliminades de forma diferent

segons els ambients de cada illa. Aquestes

(27)

(28)

D’altra banda hi va trobar 14 espècies de pinsans, adaptades a diversos tipus d’alimentació, algunes de les quals

eren exclusives d’una sola illa.

Darwin va arribar a la conclusió que aquesta alta diversitat era el resultat de l’adaptació als diferents hàbitats

(29)

Conclusions del viatge

Alguns anys més tard, ja a Anglaterra, Darwin va

concebre la idea que la selecció natural és el motor de l'evolució.

Convençut de que la seva teoria seria polèmica, el 1856 Darwin començà a acumular proves i arguments al seu favor.

El 1858 un jove naturalista, Alfred Russell Wallace, va escriure una carta a Darwin que contenia gairebé les mateixes idees que Darwin havia concebut.

(30)

El 1859 Darwin publicà un 'resum' anomenat L'origen de les espècies.

Aquest llibre va canviar el món

El 1859 Darwin

publicà un

'resum'

anomenat

L'origen de les

espècies

.

(31)

T.R. Malthus: La lluita per l’existència

•El creixement de la població humana és proporcionalment superior a l’augment de la producció d’aliments.

•Aquesta situació obliga els

individus a lluitar entre si

per aconseguir els aliments, és a dir, a la lluita per

l’existència.

En quines idees es va basar

Darwin per a desenvolupar la seva

teoria?

Charles Lyell: L’actualisme

•Els processos geològics del passat havien de ser semblants als que hi ha avui dia.

•Serien processos molt lents, sense grans

catàstrofes i sense grans extincions.

•Aquestes idees són

(32)

• Darwin coneixia la pràctica de

l’aparellament selectiu, consistent a

escollir com a reproductors aquells

exemplars en els quals destaquen les

característiques desitjades.

• Va imaginar que en la natura podia

(33)

Mecanisme de l’evolució de Darwin es basa en 3 aspectes:

(34)

(35)

• Selecció natural: Quan les condicions mediambientals són adverses per als organismes, s’estableix una lluita per la supervivència, en la qual només sobreviuen els individus

més adaptats i la resta s’elimina. D’aquesta manera hi ha

selecció natural dels més aptes. Només els individus que sobreviuen són els que poden reproduir-se i transmetre així els seus caràcters als descendents. La selecció natural, amb el pas del temps, transforma gradualment les espècies.

(36)

(37)

Com explica el Darwinisme el coll

tan llarg de la girafa?

• Durant les èpoques en què escassejaven els recursos

alimentaris, només sobrevivien les girafes que arribaven a les fulles més elevades gràcies a la llargada del seu coll.

• Com que només es reproduïen aquesta mena de

girafes, es transmetia a la generació següent solament el caràcter coll més llarg.

• Aquest procés s’ha mantingut de generació en

(38)

• Les noves característiques avantatjoses proposades per Darwin es diluirien i desapareixerien en la descendència.

• En aquella època es pensava que les característiques biològiques rebudes eren el resultat d’una barreja de líquids d’origen matern i patern.

Crítica del darwinisme

• La teoria de Darwin no explicava com s’originava la variabilitat de la descendència; tampoc explicava que, si les modificacions

(39)

Una espècie nova no podia formar-se al mateix lloc que viuen els seus progenitors.

– Darwin sabia que l’aïllament entre poblacions podia ser

important, però no va saber adonar-se que era

imprescindible.

Crítica del darwinisme

Si les noves característiques avantatjoses eren petites, no hi havia hagut prou temps perquè sorgissin tantes espècies diferents.

(40)

Lamarckià o darwinista ?

(41)

1.Per què podem afirmar que el

comentari d’aquest alumne està força

d’acord amb la teoria lamarckiana?

(42)

Resposta pregunta 2

En una població d’insectes antecessors dels insectes pal hi havia variabilitat, no tots eren iguals.

Els insectes que s’assemblaven a branques passaven desapercebuts i per tant sobrevivien i deixaven

descendència.

Aquesta descendència tenia la característica favorable. Aquests fet (selecció natural) es repetia generació rere generació.

(43)

• Fet: Vers el 1930, a la idea darwinista de la selecció natural s’hi van unir les aportacions de la genètica i d’altres ciències biològiques, com la paleontologia i la sistemàtica.

• Conseqüència: Va donar lloc al neodarwinisme o

teoria sintètica de l’evolució.

(44)

Els gens són els elements determinants dels caràcters genètics.

Les mutacions són la causa de la variabilitat.

La selecció natural actua sobre la variabilitat i és la

responsable de l’evolució de les espècies. Els individus més aptes sobreviuen i passen la informació a la descendència.

Això generació rere generació i al llarg de milions d’anys acaba produint noves espècies.

(45)

Concepte de GEN

GEN : segment de DNA que conté informació sobre un caràcter biològic.

(46)

Concepte de mutació

Són canvis de material genètic que es

produeixen a l’atzar. Són aleatòries.

(47)

1. INTRODUCCIÓ. L’ÉSSER VIU I LA VIDA

2. L’ORIGEN DE LA VIDA I ELS PRIMERS ORGANISMES 3. HIPÒTESIS ACTUALS SOBRE L’ORIGEN DE LA VIDA 4. ELS PRIMERS ORGANISMES

5. L’ORIGEN DE LES ESPÈCIES

6. TEORIES I PROVES DE L’EVOLUCIÓ

7. L’EVOLUCIÓ I LES SEVES PROVES

(48)

(49)

Hi ha tot una sèrie de realitats biològiques que es

poden explicar facilment admeten la

teoria de

l’evolució.

Reben el nom de

proves o evidències biològiques

.

• _Fet_{: Quantitat total d’espècies diferents que habiten la Terra}

podria arribar a 30 i fins i tot a 50 milions. Fins ara només s’han catalogat uns dos milions.

• _Conclusió_{: Desconeixem més del 90% dels éssers vius del}

(50)

PROVES DE L’EVOLUCIÓ

1. Proves taxonòmiques

2. Proves paleontològiques

3. Proves anatòmiques

4. Proves embriològiques

(51)

1. Proves taxonòmiques

- Classificació dels éssers vius es basa en criteris de semblança (morfològica i genètica)

- Totes les espècies semblants s’agrupen dins el mateix gènere, família, etc.

- TEORIA EVOLUCIÓ: semblances són degudes al fet que comparteixen un antecessor comú → arbre evolutiu

- L’existència de formes intermèdies

(52)

2.Proves o evidències paleontològiques

Es basen en l’estudi dels fòssils.

Els fòssils són restes d’organismes, o indicis de la seva activitat que van viure en èpoques geològiques passades.

Són especialment interessants els fòssils que representen formes de transició entre diferents grups d’organismes.

Com per exemple els fòssils de :

Ichthyostega (entre peixos i amfibis)

(53)

Archaeopteryx presenta caràcters propis dels rèptils (dinosaures) i de les aus.

Fòssil de

Archaeopteryx

(54)

3 .Proves anatòmiques

Òrgans homòlegs

:

són aquelles que tenen un

mateix origen embrionari i una mateixa estructura interna, però

fan diferent funció. Per exemple

les extremitats anteriors de determinats vertebrats.

Els òrgans homòlegs indiquen un parentiu evolutiu amb

(55)

Òrgans anàlegs: tenen la mateixa funció però una estructura interna diferent i un origen embriològic

diferent.

- La seva similitud és deguda a l’adaptació a una mateixa

funció (p.ex:volar) mitjançant una evolució convergent

(56)

Òrgans vestigials: no

tenen cap funció. Si

s’extirpen no hi ha cap perjudici per a l’individu.

- Són homòlegs

respecte a òrgans

ancestrals que sí eren funcionals.

- Ex: queixals del seny, ossos soldats de l

(57)

• Conclusió

:

La seva disposició i

estructura són tan semblants que és

inevitable pensar que es tracta

d’adaptacions d’una única anatomia a

usos diferents (la de l’avantpassat

(58)

(59)

6. Proves o evidències bioquímiques

Es basen en l’estudi comporat de les molècules dels diferents organismes.

Com més semblances morfològiques hi ha entre 2 organismes, més

coincidència en el tipus de molècules que el constitueixen.

Actualment els mètodes més utilitzats per comparar organimes són la seqüència del DNA nuclear, del DNA mitocondrial de l’RNA ribosòmic i la seqüència d’aminoàcids de les proteïnes.

(60)

•Es basen en el supòsit que les mutacions (canvis en els gens) es produeixen a un ritme constant.

•Prova: Dels apròximadament 30000 gens que té el ratolí,

20700 també hi son en l’ésser humà.

– Suposa un 99% comú.

•Conclusió: És una prova determinant del fet que som

branques d’un mateix arbre.

(61)