1. L’esser viu i la vida

• Són capaços de portar a terme les tres funcions vitals: nutrició, relació i reproducció

Caracteristiques éssers vius

• Actuen espontàniament i amb una certa intencionalitat.

• Són organismes molt complexes.

• Constituïts per una o més cèl·lules.

• La informació genètica sobre anatomia i fisiologia es troba als àcids nucleics.

• Mantenen estable el seu medi intern (homeostasi)

• Tots els éssers vius estan formats majoritàriament per les elements de la vida:

• C,H,O,N.

• Aquests elements formaran les molècules de les quals estan formats tota la matèria viva: glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics.

• Altres elements imprescindibles són: Ferro, Sofre, Seleni, Potassi, Magnesi, d’entre altres.

• La molècula més abundant de la terra és l’aigua.

ESSERS VIUS I ALIMENTACIO

• Podem distingir:• ESSERS AUTOTROFS: fabriquen matèria

orgànica gràcies a matèria inorgànica (aigua, sals minerals...) i a energia solar.

CO2 + H20 + LLUM = C6 H12 06 (GLUCOSA) + O2• ESSERS HETEROTROFS: Fabriquen matèria

orgànica gràcies a altra matèria orgànica, produint energia.

• C6 H12 06 + 02 = C02 + H20 + ENERGIA

L’ORIGEN DE LA VIDA I DELS PRIMERS ORGANISMES

• TEORIA DE LA GENERACIÓ ESPONTÀNIA:

• Els organismes s’originaven de materials inerts: fang, suor, carn, pluja...

Van Helmont: recepta per produir ratolins: dipositar grans de blat en una camisa bruta i suada i esperar 21 dies.

Experiment de Redi (1621-1698)

Experiment de Pasteur (1822-1895):

Louis Pasteur

• Gràcies a l’experiment, va guanyar el premi de l'Acadèmia de Ciències Francesa al 1860: La matèria viva no podia sorgir de la no viva.

Teoria dels coacervats

• Oparin, (1894-1980) sostenia que la vida va estar precedida d’una evolució química:

• L’atmosfera terrestre estava formada per metà (CH4), amoníac (NH3), aigua i H2, obtenint-se a partir d’aquí molècules orgàniques compostes per C, O, H, N, acumulant-se a l’ hidrosfera i formant el brou primitiu.

Teoria dels coacervats• Aquest monòmers (molècules petites), es van

combinar, formant molècules de pes elevat o polímers, unint-se i tancant-se a la vegada formant els coacervats: embolcall extern de polímers i un medi intern que podien presentar enzims amb el que tenien un metabolisme molt senzill que permetria créixer i dividir-se en arribar a una mida crítica.

La síntesi experimental de matèria orgànica senzilla

• Stanley Miller, al 1952, als 22 anys va confirmar experimentalment l’ hipòtesi d’Oparin. En un matràs amb metà, amoníac, aigua i H2, amb descàrregues elèctriques durant una setmana, i altes temperatures, va obtenir glúcids, àcids grassos i aminoàcids senzills.

La síntesi artificial de matèria orgànica complexa

• Fox (1958)• Va simular les condicions volcàniques primitives

properes al mar.• Va introduir en un forn una porció de lava amb

18 aminoàcids barrejats, escalfant-los a 170ºC unes quantes hores.

• Va obtenir proteïnoids termals, similars a proteïnes, que formaven petites gotetes: microesferes. Arribaven a dividir-se, però no podien transmetre la informació genètica.

Síntesis d’àcids nucleics

La cèl·lula procariota: bacteris.

La cèl·lula eucariota: animals i vegetals

Els primers organismes.

• La primera cèl·lula procariota

Les roques més antigues: 4030 m.a: La Terra ja s’havia refredat i era sòlida. Els primers fòssils de bactèries: 3500 m.a (estromatòlits), a Austràlia. Procés “ràpid” de 500 m.a.

• La primera cèl·lula eucariota

• Entre les procariotes i eucariotes: 1400-2300 m.a., evolució lenta.

Els primers eucariotes pluricel·lulars

• A partir d’eucariotes unicel·lulars, formant colònies, en un moment determinat van perdre la capacitat de separar-se.

• Van especialitzar-se formant teixits: organismes pluricel·lulars animals i vegetals. Algues petites de 1200 m.a.

Animals: 700-500 m.a.

L’ evolució del metabolisme1.- Inicialment: els organismes eren procariotes

heteròtrofs fermentadors (sense O2) al brou primitiu en una atmosfera reductora.

2.- Quan els aliments de les cèl·lules van començar a esgotar-se, van resultar més aptes els autòtrofs , que eren capaços d’utilitzar una font inesgotable: la llum, mitjançant la fotosíntesi.

L’ evolució del metabolisme

Archeobacteris i cianobacteris: 3000 m.a, descomponien l’aigua per obtenir hidrògen, sintetitzant matèria orgànica i alliberant oxígen: es va transformar en ozó : pantalla que no deixa travessar les RUV, molt nocives per les cèl·lules. Això va permetre la vida fora de l’aigua.

ESQUEMA DE L’APARICIÓ DELS ÉSSERS VIUS

http://www.youtube.com/watch?v=umOCP0v2yBs

http://www.youtube.com/watch?v=1-FbUNO2UzA

1.- ORIGEN DE LES ESPÈCIES

• Una espècie és el conjunt d’individus que:

• es poden reproduir entre si.

• poden donar lloc a descendents també fèrtils.

L’EVOLUCIÓ BIOLÒGICA

• És el procés de transformació d’unes espècies en d’altres per l’acumulació de petites diferències d’una generació a la següent durant milions d’anys.

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829)

• Va publicar Filosofia Zoològica (1809): la seva hipòtesi va ser la primera teoria de l’evolució.

• Diferència amb els creacionistes: Déu crea la natura i la natura dóna lloc a les espècies.

TEORIA DE LAMARCK

TENDÈNCIA NATURAL CAP A LA COMPLEXITAT

El sentit de la transformació evolutiva va de les espècies més senzilles a les més complexes.

DESENVOLUPAMENT D’ADAPTACIONS AL MEDI: LA FUNCIÓ CREA L’ÒRGAN

Les variacions del medi ambient provoquen canvis en les funcions vitals dels éssers vius: uns òrgans es desenvolupen i altres s’atrofien.

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.

El coll de la girafa és llarg perquè l’antecessor de la girafa va fer molts esforços per arribar a les branques dels arbres. El caràcter es va heretar.

DARWINISMECharles Darwin (1809-1882)

• Participa als 22 anys a l’expedició científica del Beagle (1831-1836).

• Publica, al 1859 “L’Origen de les espècies”.

Darwin a les illes Galàpagos

• Va observar que a cada illa hi havia espècies diferents, cadascuna adaptada a les condicions ambientals de cada illa.

• Les diferències entre les generacions serien afavorides o eliminades segons cada ambient per la selecció natural.

• 14 espècies de pinsans.

• Subespècies diferents de tortugues terrestres.

LES TORTUGUES GEGANTS DE LES ILLES GALÀPAGOS: DIFERENTS CLOSQUES SEGONS L’HÀBITAT.

TEORIA DE L’EVOLUCIÓ DE DARWIN

ELEVADA CAPACITAT REPRODUCTIVA

Una població d’una espècie té una gran capacitat reproductiva, però el seu nombre d’individus és quasi constant degut als recursos alimentaris limitats.

VARIABILITAT DE LA DESCENDÈNCIA

Els descendents que es reprodueixen sexualment són diferents entre sí, excepte els bessons univitel·lins.

SELECCIÓ NATURAL Les modificacions adquirides per els organismes durant la seva vida, es transmeten als seus descendents.Només sobreviuen els individus més adaptats, la resta s’elimina.

El coll de la girafa és llarg perquè alguns individus van néixer amb el coll més llarg que d’altres, i només sobrevivien les girafes amb el coll llarg i podien menjar. Al reproduir-se, transmetien només el caràcter coll llarg, conseqüència de la selecció natural.

Selecció natural: Biston Betularia

ADAPTACIÓ

Les espècies no busquen una millora (com afirmava Lamark)

Ambient: determina les formes que es mantindran i les que es perdran.

Però... Si la Selecció Natural elimina els pitjor adaptats i afavoreix els

més adaptats al medi...

D’on surt la variació?

Anys més tard, un altre camp, la genètica, ens donarà la solució.

LES PROVES DE L’EVOLUCIÓ

PROVES BIOGE0GRÀFIQUES

• Quant més allunyades són dos zones, més diferències presenten la seva flora i fauna.

• Hipòtesis: Espècie que colonitza zones

pròximes.

Les seves poblacions queden aïllades.

Aquestes poblacions creen noves espècies.

PROVES PALEONTOLÒGIQUES

• Els fòssils mostren que cada vegada aparèixen organismes més complexes:

• Peixos-anfibis-rèptils-mamífers.

• Hi ha sèries evolutives que mostren l’origen d’unes espècies a partir d’altres.

PROVES PALEONTOLÒGIQUES

• Hi ha espècies que sembla que son eslabons intermedis entre grups diferents.

Exemple: Archaeopteryx.

PROVES ANATÒMIQUES

ÒRGANS HOMÒLEGS: Mateixa estructura i diferent funció.

Demostra parentiu evolutiu.

Existeix evolució divergent.

ÒRGANS ANÀLEGS: Diferent estructura, però mateixa funció.

No tenen un parentiu evolutiu.

Mostren evolució convergent.

PROVES ANATÒMIQUES

PROVES ANATÒMIQUES

PROVES ANATÒMIQUES ÒRGANS VESTIGIALS

Són restes que indiquen una situació diferent en el passat.

Són prova de l’evolució.

Exemple: el 3º molar, l’apèndix vermiforme, els músculs vestigials implicats en el moviment de les orelles.

No tenen cap funció.

PROVES EMBRIOLÒGIQUES

• Embrions de diferents animals són molt semblants entre sí.

• Poden demostrar un origen comú.

• Teoria de la recapitulació: el desenvolupament d’un embrió de una espècie repeteix el desenvolupament evolutiu d’aquella espècie.

PROVES EMBRIOLÒGIQUES

PROVES BIOQUIMIQUESEs basen el l’estudi comparat de molècules de dos organismes diferents , quan més pròxims estan evolutivament dos organismes, més coincidència hi ha entre les seves molècules.

-Tenim:

Biomolècules comuns en els éssers vius El codi genètic és universal Seqüències d’aminoàcids iguals Seqüències de DNA de diferents organismes que s’hibriden, per exemple el DNA humà i el del ximpanzé s’hibriden 98% Reaccions immunològiques, quan més distància evolutiva hi ha entre dos éssers vius, més forta és la reacció d’aglutinació

PROVES BIOQUIMIQUES

L’ORIGEN DE L’ÉSSER HUMÀ

• Van sorgir així els primers Australopithecus , i es van estendre ràpidament per tot l’Àfrica.

• El més famós representat d’aquesta espècie es Lucy, una femella de l’espècie Australopithecus afarensis

• Fa 8 milions d’anys, Àfrica es va trencar en dues parts, naixent així la Vall del Rift, gran escletxa al est del continent, convertint la selva en sabana.

• Els primats van modificar els seus hàbits davant del canvi climàtic, i van baixar dels arbres, tot en posició bípeda amb avantatges sobre la cuadrúpeda per recollir aliments en un espai obert.

LUCY, LA NOSTRA ANCESSORA COMÚ

• Marxa bípeda• 1-1,4 m alçada, 18-30

kg.• Aspecte d’un ximpanzé

que pot caminar de peu.

• Van viure entre 4,2-1,2 milions d’anys enrere

• Tots els restes han estat trobat a l’Àfrica.

GÈNERE HOMO: HOMO HABILIS

• Origen comú amb l’ Australopithecus.

• Només viu a l’Àfrica.• 2,3-1,4 m. a.• Crani: 520-750 cm3.• Estatura: 0,9-1,3 m.• Fabricaven instruments

lítics molt senzills, tallats amb pedres per una cara.

GENERE HOMO: HOMO ERECTUS

• Àfrica, Àsia i Europa.• 1,8 m. a.-27 000 anys a.

de C.• Capacitat craniana: 800-1 300 cm3 .• Estatura: 1,6-1,8 m.• Tallaven pedres per les

dues cares.• Utilitzaven el foc,

realitzaven grans migracions.

HOMO SAPIENS NEARDENTHALENSIS

• Europa. Alguns fòssils en Orient Mitjà y Àsia Central.

• 120 000-35 000 anys a. de C. • Capacitat craniana: 1 500 cm3.• Estatura una mica inferior a la

nostra. Torus supraorbitari i monyo occipital.

• Recol·lectors, caçadors, carronyers.

• Utilitzaven el foc.• Enterraven als seus difunts.

HOMO SAPIENS SAPIENS

• Procedents de Àfrica y colonitzen Àsia, Europa y América.

• 130 000 anys a. de C. • Capacitat craniana: 1 300-1 500 cm3.• Crani alt y ample. Mentó.• Son els humans moderns.• Pintura rupestre. Art.

HOMINITZACIÓ

• Bipedisme.– Anterior al desenvolupament de la

mida cerebral.– Adaptació a la vida en la sabana?

• Més resistència.• Allibera les mans.

• Reforç del vincle sexual/familiar.• Es formen grups socials:

• Fills més ben cuidats.• Més temps d’aprenentatge.

• Canvi d’ alimentació.• De fulles i fruits a carronya i cacera:

més proteïnes.

HOMINITZACIÓ

• Canvis en el desenvolupament del crani i la cara.

• Augmenta la mida del neurocrani.

• De 500 cm3 a 1 400 cm3.• bombament de temporals y

parietals.• Front vertical.

• Os mandibular més prim.• Menys prognatisme. En Homo

sapiens, mentó.• Dents més petites

• Canins reduïts.

HOMINITZACIÓ

• Desenvolupament de la capacitat intel·lectual.

• Pensament simbòlic.• Elaboració d’eines.

• Capacitat de comunicació.• Expressar idees amb

paraules.• Art.