Solucions_unitats_1_2_3_4.pdf

5

L’espècie humana a l’Univers

L’UNIVERS I LA TERRA1Què ens diuen les estrelles?

Aquesta unitat tracta els continguts d’astronomia i de geo-logia previstos en el currículum de la matèria. Al mateixtemps, comença a desenvolupar aspectes transversals comel concepte de ciència i els seus mètodes, i la distincióentre ciència i pseudociència.

La conversa entre dos adolescents que observen lesestrelles des d’un bosc serveix per introduir la unitat didàc-tica, els seus continguts i els seus objectius; per fomentaren els alumnes la reflexió sobre les seves pròpies idees;per escoltar idees alternatives dels companys, i per facilitaraixí l’aprenentatge posterior. També hauria de permetreque el professorat conegués les idees prèvies del seualumnat. Per tant, el professorat no ha de pretendre queels alumnes responguin aquí correctament cap de lespreguntes.

Què en saps?

4Es poden esmentar les dificultats del model ptolemaic per explicar el moviment dels planetes, amb trajectò-ries aparentment erràtiques, i per explicar les estacions de l’any. També es pot comentar que s’ha comprovatque les estrelles no són fixes ni estan totes a la mateixa distància les unes de les altres, i que els satèl·lits deJúpiter, Saturn i els altres planetes giren al voltant d’aquests astres i no de la Terra. Però, sobretot, cal fer refe-rència al fet que el model heliocèntric explica de manera molt més acurada i fàcil les trajectòries observadesde tots els astres i que també possibilita prediccions molt més precises i fiables.

4La Terra és un planeta que gira al voltant del Sol. El sistema solar es troba als afores de la Via Làctia, unagalàxia entre els milers de milions de galàxies que hi ha a l’Univers.

4Les teories científiques són els nostres millors models teòrics per explicar la realitat. Canvien o són substituïdesper altres teories quan aquests canvis permeten explicar millor les observacions i fer prediccions més acurades.

4És justament al contrari. El canvi en les teories científiques és el que permet que la ciència millori, corregeixiels propis errors i expliqui la realitat de manera cada vegada millor.

4L’Univers no és immutable. Els cometes i els meteorits es fan visibles en determinats moments i poden arribara caure damunt la superfície de la Terra. Les estrelles de la Via Làctia van girant lentament al voltant de lagalàxia i canvien la seva posició aparent al llarg de la història. Una altra evidència és que l’Univers s’expan-deix contínuament.

4L’Univers es va originar amb una gran explosió (el Big Bang) fa uns 14.000 milions d’anys. Les principals evi-dències del Big Bang són el desplaçament al roig de la llum de les galàxies llunyanes i la radiació còsmica defons, un residu del Big Bang.

4És possible, perquè la superfície de la Terra canvia amb el temps. L’explicació de tot plegat la proporciona lateoria de la tectònica de plaques.

4L’astrologia és una pseudociència, i els horòscops no són fiables. En l’astrologia falla el fonament teòric, queno ha canviat en dos mil anys, no ha incorporat cap dels nous coneixements en astronomia i no té cap expli-cació compatible amb la física sobre la pretesa influència dels planetes i les constel·lacions en la vida huma-na. A més, les prediccions astrològiques són contradictòries i poc precises, i no han pogut superar cap inves-tigació ben plantejada.

6

1


Els recursos que s’ofereixen a continuació són bastant generals i espoden utilitzar al llarg de tota la unitat.

Google Earth

Podem descarregar gratuïtament la versió lliure del programa GoogleEarth al nostre ordinador (http://earth.google.com/intl/es). A la Terra,permet observar les dorsals oceàniques i altres límits entre les pla-ques. Al cel, les constel·lacions i milions d’estrelles i de galàxies.

Bibliografia

• SAGAN, Carl. Cosmos. Barcelona: Universitat de Barcelona, 2007.

Documental

• Nostra nau, una mirada diària als astres (2003). El Departament d’Ensenyament va enviar a tots els centres d’ensenyament públics de Catalunya un CD amb els episodis del programa de televisió diari que es va emetre al Canal 33. Web del programa: http://www.nostranau.net:80/web.htm.

Webs

• NASAhttp://www.nasa.gov

Recursos

• Un atles de l’Univers http://www.atlasoftheuniverse.com/catala/

És una veritable meravella.

• Instituto de Astrofísica de Canariashttp://www.iac.es

• Heavens Above http://heavens-above.com

Inclou mapes estel·lars de qualsevol lloc, dia i hora.

7

L’UNIVERS I LA TERRA


Explorem el sistema solar

Aquesta doble pàgina fa una breu descripció del sistemasolar i de les principals fites en l’exploració espacial, iposa un exemple de com es desenvolupa la ciència: quinscriteris s’utilitzen per descartar un model teòric i adoptar-ne un altre.

El descobriment de nous planetoides

Per poder comprovar millor el moviment relatiu d’Eris,podeu projectar les tres imatges que reprodueix el llibre,augmentades i per separat, des de l’explorador delWindows o posant-les en pàgines diferents d’una exposi-ció feta, per exemple, amb el Power Point (trobareu lesimatges al CD). També podeu fer servir l’animació que hiha a http://es.wikipedia.org/wiki/(136199)_Eris.

1. 1 hora = 3.600 segons;13,5 hores 3 3.600 segons = 48.600 segons;300.000 km/segon 3 48.600 segons = 14.580.000.000 km == 14.580 milions de quilòmetres.

2. El descobriment d’Eris va provocar un intens debat entreels astrònoms. Com que Eris és més gran que Plutó, siPlutó es considerava un planeta, Eris també hauria deser-ho i, per tant, hi hauria d’haver deu planetes al siste-ma solar i no nou. Si Eris no es considerava un planeta,

Activitats

Plutó tampoc, i aleshores hi hauria vuit planetes. I si Plu-tó i Eris no es consideraven planetes, què eren? Aquestdebat no va finalitzar fins que la Unió AstronòmicaInternacional, el 24 d’agost del 2006, va acordar unanova definició de planeta que deixava fora tant Plutócom Eris i que, per tant, es limitava a incloure Mercuri,Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. Eris,Plutó i Ceres (el més gran dels asteroides) van ser inclo-sos en una nova categoria, la de planeta nan. Com queaquest astre havia originat tantes discussions i discòrdiesentre els astrònoms, la Unió Astronòmica Internacional,en votació quasi unànime, va decidir donar-li definitiva-ment aquest nom, substituint el de Xena, que és tal coml’havien batejat inicialment els seus descobridors (enhonor a la sèrie de televisió del mateix nom).

3. Alguns arguments a favor de la idea que aquesta despe-sa és inútil:• El nostre planeta té ara necessitats molt més urgents

que l’exploració de l’espai. Entre aquestes necessi-tats hi ha l’eradicació de la pobresa i de la fam, o elproblema mediambiental generat pel canvi climàtic.Alguns arguments a favor de la idea que aquesta

despesa és pertinent:• l’exploració espacial pot permetre l’expansió del

nostre espai habitable i la creació de colònies enaltres astres;

• pot donar accés a nous recursos d’interès econòmic;• pot provocar nous descobriments científics, d’impor-

tància imprevisible;• pot ajudar a entendre millor el nostre entorn, i a evi-

tar alguna catàstrofe (com l’impacte d’un gran meteo-rit) que posi en perill la nostra supervivència.

8


El cúmul del Gall Dindi

1. No ho és. Com que el cúmul és a 180 milions d’anys llumde nosaltres, la llum que ens mostra ha tardat 180 milionsd’anys a arribar fins a la Terra. Per tant, ara veiem elcúmul del Gall Dindi tal com era fa 180 milions d’anys.

2. Perquè tot l’Univers s’està expandint, com a conseqüèn-cia del Big Bang o gran explosió que va originarl’Univers.

3. Velocitat = distància 3 H0 = 180.000.000 anys llum 33 0,0000215 km per segon i any llum.Velocitat = 3.870 km/s.Hi ha una manera alternativa d’obtenir aproximadamentel mateix resultat: utilitzant el gràfic de la pàgina 17 delllibre, que relaciona la distància de les galàxies amb lavelocitat a què s’allunyen.

4. Càlcul del temps que tardaria a arribar a Pròxima

Centauri:

Pròxima Centauri és a 40 milions de milions de quilò-metres o 4 anys llum (pàgina 14 del llibre).40.000.000.000.000 km / 3.000 km/s = 13.333.333.333 s == 3.700.000 hores = 154.321 dies = 423 anys.

Càlcul alternatiu: la nau viatja a 1/100 part de lavelocitat de la llum. Per tant, si la llum tarda uns 4 anys,la nau tardaria aproximadament 400 anys.Càlcul del temps que tardaria a travessar la Via Làctia:

Diàmetre de la Via Làctia: 100.000 anys llum (pàgina 16del llibre).

Aplicant un raonament similar a l’anterior, si la nau és100 vegades més lenta que la llum, tardaria 10 milionsd’anys.Càlcul del temps que tardaria a arribar al cúmul del

Gall Dindi:

Distància al cúmul del Gall Dindi: 180 milions d’anysllum (inici de l’activitat).

Primer nivell de resposta: 100 vegades més tempsque la llum, per tant 18.000 milions d’anys.

Resposta correcta: la nau no arribaria mai al cúmuldel Gall Dindi perquè aquest cúmul actualment s’estàallunyant de nosaltres més ràpidament que la velocitata què viatja la nau, i aquesta velocitat de separacióencara augmentarà en el futur. Per tant, la nau cadavegada estaria més lluny del cúmul (tot i que hi estariamolt més a prop que la Terra).

Una explosió de galàxies

Aquestes dues pàgines parlen de la nostra galàxia, la ViaLàctia, i del descobriment que l’Univers conté moltes altresgalàxies i que s’està expandint.

Activitats

1

9



Les pàgines 18 i 19 fan una descripció de la composicióde les estrelles, de les reaccions que genera la sevaenergia, de la «vida» de les estrelles i d’alguns fenòmensque hi estan associats, com ara les estrelles gegants ver-melles, les nanes blanques, les supernoves, les estrellesde neutrons i els forats negres.

Som pols d’estrelles?

1. El Sol obté la seva energia mitjançant reaccions de fusiónuclear, bàsicament fusionant àtoms d’hidrogen i pro-duint heli.

2. Després de començar a brillar com a estrella, el Sol haestat fusionant hidrogen en heli durant uns 5.000 milionsd’anys i és previsible que continuï fent-ho durant unsaltres 5.000 milions d’anys. Passat aquest temps, el Solesgotarà l’hidrogen i començarà a fusionar heli, tot fa-bricant oxigen i carboni, i augmentarà de volum, fins a

convertir-se en una estrella gegant vermella. Quan es-goti l’heli, el Sol començarà a contraure’s i a refredar-se, per convertir-se finalment en una estrella nana blan-ca. Per tant, les fases serien:• Estrella «normal».• Estrella gegant vermella.• Estrella nana blanca.

3. El Sol no passarà per aquestes fases fins d’aquí uns5.000 milions d’anys. Això és tant de temps que, si elsdescendents de la nostra espècie encara sobreviuen,gairebé segur que hauran colonitzat altres sistemesestel·lars i podran, almenys en part, escapar del finalviolent del sistema solar.

4. El Sol, per si mateix, no pot convertir-se en un foratnegre perquè no té prou massa per fer-ho. Només aca-ben convertides en estrelles de neutrons o en foratsnegres les estrelles que són més de nou vegades mésgrans que el Sol.

5. L’hidrogen és l’element inicial de l’Univers, format pocdesprés del Big Bang. El carboni i l’oxigen es formenen les gegants vermelles, les estrelles que estan esgo-tant el seu combustible. El ferro es forma en una estre-lla molt gran. Per tant, el ferro, l’hidrogen i l’oxigen queformen part dels éssers vius van ser formats per estre-lles anteriors al Sol, les quals van expulsar aquests ele-ments en finalitzar el seu cicle.

6. Molts dels àtoms que formen el nostre cos (d’oxigen,de carboni, de ferro, etc.) han format part anteriormentd’estrelles. Per tant, en aquest sentit, la frase és certa.

Activitats

10

1


tos des de la Terra. Aquestes circumstàncies no podenactuar sobre la vida de les persones de cap maneraconeguda.

4. Alguns dels possibles arguments a favor són:• L’astrologia és una forma de coneixement molt antiga.• Hi ha persones que diuen que les prediccions els

funcionen.Alguns dels possibles arguments en contra són:

• L’astrologia no ha canviat en dos mil anys. És tan fia-ble com la medicina de fa dos mil anys.

• No és una ciència, només és una pseudociència.• Els seus fonaments teòrics no tenen cap relació amb

la ciència moderna. Suposa que la Terra és el centrede l’Univers. Es basa en set planetes quan n’hi hamés (i classifica la Lluna i el Sol com a planetes). Noté en compte els canvis en la posició de les estrellesen els darrers dos mil anys. No té en compte l’exis-tència de galàxies, forats negres, supernoves, etc.

• Les prediccions astrològiques són imprecises igenerals.

• Les prediccions astrològiques sovint són contradic-tòries.

• Quan es duen a terme assajos ben controlats, els as-tròlegs són incapaços de predir el caràcter i el futurde persones de les quals només coneixen el lloc i ladata de naixement.La conclusió raonable ha de ser que l’astrologia és

una disciplina obsoleta i sense cap fiabilitat.

Què és l’astrologia?

En aquest apartat s’argumenta per què l’astronomia ésuna ciència i, en canvi, l’astrologia és una pseudociència.

Són fiables, els horòscops?

1. Les prediccions, en alguns signes, són incompatibles.Els casos més clars són Àries, Lleó i Balança.

2. Es tracta de prediccions generals, en el sentit que espodrien aplicar a moltes situacions diferents. Per exem-ple: «Hi ha tensions afectives al teu voltant que podrienno tenir-te a tu com a focus, però que t’involucren d’al-guna manera». Gairebé tothom es troba quasi tots elsdies en situacions que podrien ajustar-se a la prediccióesmentada.

3. Els fonaments són la situació de diferents astres (laLluna, Mart, el Sol, etc.) en una posició determinada, vis-

Activitats

11



Els orígens de la Terra Les capes de la Terra

Doble pàgina que serveix de pont entre l’astronomia i lageologia. Comença centrant-se en la formació del sistemasolar, la Terra i la Lluna per passar després a estudiar lescapes de la Terra. A més, es desenvolupa el continguttransversal de com treballa la ciència i quins mètodesutilitza.

Les capes de la Terra

1.

Activitats

atmosfera

nucli intern

mantell

escorça

nucli extern

2. La hipòtesi més raonable és suposar que l’escorça i elmantell estan formats per silicats, mentre que el nucli(on haurien d’estar els materials més densos) està formatper ferro i níquel.

3. Les evidències principals són:• El gradient geotèrmic: la temperatura augmenta amb

la profunditat.• La composició i la temperatura dels magmes expul-

sats pels volcans.• El camp magnètic terrestre.• Els meteorits.• Les ones sísmiques.

Naturalment, no podem estar totalment segurs quel’interior de la Terra és d’aquesta manera. La ciència(com les altres formes de coneixement) no permet estartotalment segur de res. Però aquest model de l’interiorde la Terra és el que millor explica les evidències reco-llides fins ara.

4. No, la Terra no ha estat sempre així. Al principi de laseva existència, el planeta tenia una atmosfera molttènue i la temperatura era tan alta que no hi havia aigualíquida. A més, tal com es veurà a la doble pàginasegüent del llibre, la disposició dels continents i delsoceans ha canviat molt durant la història del planeta.

5. Segons la teoria més acceptada actualment, la Llunas’hauria format per la reunió de fragments arrencats dela superfície de la Terra per l’impacte d’un planetoide.Per tant, és lògic esperar que la composició de la Llunasigui similar a la de la superfície de la Terra.

12

1


La tectònica de plaques

Aquestes dues pàgines fan una introducció a la tectònica deplaques, la teoria de síntesi més important de la geologia.

La tectònica de plaques

1.

Activitats

3. La formació dels Andes va ser deguda al xoc de la pla-ca de Nazca amb la placa sud-americana, de maneraque la primera es va enfonsar sota la segona.

4. La formació del Japó va ser deguda al xoc de la placapacífica amb la placa eurasiàtica, de manera que la pri-mera es va enfonsar sota la segona.

5. La formació de l’Himàlaia va ser deguda al xoc entra laplaca índica i la placa eurasiàtica.

6. Tal com diu el text del llibre, en les dorsals es creaescorça oceànica nova, de manera que els dos costatsd’una dorsal se separen uns quants centímetres cadaany. La dorsal del centre de l’oceà Atlàntic fa queaquest oceà creixi de 5 a 10 centímetres per any. Pertant, en els poc més de 516 anys que han passat desque Colom el va travessar, l’oceà Atlàntic ha crescutentre 26 i 52 metres, aproximadament.

Placa índica

Placa nord-americana

Placa pacífica

Placa eurasiàtica

Placa de Nazca Placa

sud-americana

Placa antàrtica

Placa africana

HimàlaiaJapó

Dorsal del’oceàAtlàntic

Andes

2.

13



Big Bang

a. Es coneix com a Big Bang la gran explosió que, segonsla teoria més acceptada avui dia, va originar l’Universactual a partir d’un punt de matèria concentrada.

b. Les principals evidències són l’expansió de l’Universactual, en el qual les galàxies s’allunyen les unes de lesaltres (com més lluny estan, més ràpidament s’allu-nyen), i la radiació de fons de microones, detectadal’any 1965.

Galàxies

a. Una galàxia és una agrupació de milions d’estrelles uni-des per la força gravitatòria, separada d’altres agrupa-cions similars per un espai buit de milions d’anys llum.

b. L’Univers observable conté milers de milions de galàxies.c. Via Làctia.

Estrelles

a. Les estrelles obtenen la seva energia de reaccions defusió nuclear, la més important de les quals consisteixen la fusió d’hidrogen que forma heli.

b. Quan el Sol esgoti el seu hidrogen, començarà a fusio-nar heli i es convertirà així en una estrella gegant ver-mella. Quan l’heli s’esgoti, el Sol deixarà de brillar ianirà refredant-se, i es convertirà en una estrella nanablanca. Perquè això es produeixi falten uns 5.000 mi-lions d’anys.

c. Les estrelles que tenen una massa nou vegades mésgran que la del Sol, després de patir una supernova, esconverteixen en estrelles de neutrons o bé, les mésgrans de totes, en forats negres.

Sistema solar

a. Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà iNeptú. Cal recordar que Plutó, juntament amb Ceres iEris, es considera ara un planeta nan.

b. Segons la teoria nebular, la més acceptada actualment,el sistema solar es va formar a partir d’un núvol de gas ipols que es va contreure per acció de la gravetat mentregirava cada cop més ràpidament. La major part de lamatèria va quedar condensada en el centre, on va for-mar-se el Sol. La matèria que girava a l’exterior va anarxocant i van anar reunint-se en fragments cada vegadamés grans que van acabar constituint els planetesactuals.

IV

III

II

I

La Terra

a. La Terra està formada per l’atmosfera, la hidrosfera,l’escorça, el mantell i el nucli.

b. L’atmosfera, la hidrosfera i l’escorça poden observar-sedirectament. L’existència del mantell i del nucli són lamillor explicació que tenim de les evidències aportadespel gradient geotèrmic, l’estudi dels meteorits, el campmagnètic terrestre i les ones sísmiques.

c. Segons aquesta teoria, la superfície de la Terra es divi-deix en unes peces rígides anomenades plaques, fetesde litosfera sòlida, que suren damunt l’astenosferalíquida.

2. a) L’astrologia és una disciplina que pretén predir lapersonalitat de les persones i els esdevenimentsimportants de la seva vida basant-se en la posiciódels astres i el seu moviment.

b) L’astronomia estudia els astres sense intentar establircap relació directa amb la vida de les persones. En-cara que en el seu origen les dues disciplines ana-ven juntes, en l’actualitat l’astronomia és una ciència,mentre que l’astrologia és una pseudociència.

c) Els horòscops no són fiables. Falla el seu fonamentteòric (incompatible amb la física i l’astronomia ac-tuals) i el seu poder predictiu, limitat a prediccions va-gues, imprecises i sovint contradictòries.

VSíntesi

14

1


1. Una nova estrella

a) L’aparició de la nova estrella fou deguda a una explo-sió supernova, l’etapa final en la «vida» d’una estrellamolt gran. Fins aquell moment, l’estrella no era visibledes de la Terra perquè és tan lluny que quan era unaestrella normal no ens n’arribava prou llum.

b) Com que la galàxia NGC 1559, on es va produir la su-pernova, és a 49 milions d’anys llum de la Terra, lallum de l’explosió ha tardat 49 milions d’anys a arribara nosaltres. Per tant, aquest fenomen es va produirrealment fa 49 milions d’anys.

c) En tractar-se d’una estrella molt gran, es deu haverconvertit en una estrella de neutrons o en un foratnegre.

d ) Alguns elements químics que formen part dels éssersvius de la Terra, com el ferro, es formen en estrellesmolt grans i són enviats a l’espai per explosions super-noves, de manera que poden acabar formant part denúvols de gas i pols que originin nous sistemes estel-lars. Per tant, la vida a la Terra ha estat possible gràciesal fet que, anteriorment al Sol, una gran estrella va for-mar elements pesants, com el ferro.

2. La distribució dels continents

a)

Activitats complementàries b) La suposició que els continents han canviat la distribu-ció d’aquesta manera és una conseqüència de la teoriade la tectònica de plaques, recolzada per nombrosesevidències. Entre les evidències destaquen la distribu-ció de volcans i terratrèmols, les formes complementà-ries d’alguns continents, l’existència de dorsals i fossesoceàniques, i l’antiguitat creixent del fons oceànic amesura que ens allunyem de les dorsals. Un altra evi-dència és que la separació entre plaques augmentauns pocs centímetres cada any, mesurada directament.

c) Els continents es mouen damunt les plaques de lesquals formen part. Les plaques són arrossegades percorrents de convecció que tenen lloc a l’astenosfera, lacapa líquida que es troba sota les plaques litosfèriques.

d ) Aquests moviments han canviat els continents de lloc,apropant-los o allunyant-los de l’equador. Igualment,el trencament i el xoc entre continents ha apropat oallunyat moltes regions del mar. Així, l’Antàrtida i l’Ín-dia eren antigament regions unides i amb un climasimilar, i presenten fòssils similars. Per tant, el clima enles diferents regions de la Terra ha estat influït decisi-vament pel moviment de les plaques.

Fa 200 milions d’anys Fa 150 milions d’anys

Fa 100 milions d’anys Actualitat

15


L’ORIGEN DE LA VIDA I ELS PRIMERS ORGANISMES2La vida a la Terra

A la unitat anterior s’han descrit les dorsals oceàniques is’ha fet referència al seu paper com a estructures genera-dores de nova litosfera oceànica. D’acord amb aquestpaper, al llarg dels anys cinquanta i seixanta del segle pas-sat els oceanògrafs havien predit l’existència de fontshidrotermals en el rift de les dorsals.

No va ser fins la dècada dels setanta que es va cons-truir l’Alvin, un submarí de butxaca capaç de baixar finsals 5.000 m. De llavors ençà, els Alvin han pogut fotogra-fiar nombroses fonts hidrotermals.

El descobriment de les fonts hidrotermals va donar laraó a aquells que n’havien predit l’existència, però benmirat, era una troballa relativament previsible. En canvi,ningú no s’havia pogut imaginar que al voltant d’aquellesaigües calentes i sulfuroses s’hi trobaria un fantàstic eco-sistema, amb criatures no menys fantàstiques.

L’ecòloga nord-americana Cindy Lee Van Dover com-parteix amb altres especialistes la idea que les fonts hidro-

termals són un escenari que reuneix les condicions neces-sàries perquè la vida s’hi origini. Ara com ara, és nomésuna hipòtesi, però ens dóna l’oportunitat d’enllaçar l’estu-di de l’estructura de la Terra amb l’origen de la vida alnostre planeta i amb els primers organismes que el vanpoblar.

Es fa difícil dir si l’enigma de l’origen de la vida esresoldrà algun dia. En canvi, tot sembla indicar que alllarg del segle XXI serà possible crear bacteris a la cartaque siguin capaços de digerir residus i produir biocom-bustibles o medicaments. Per tant, sembla oportú aprofitaraquesta unitat per apropar-se a la creació o modificacióde la vida en el laboratori, i a l’intens debat generat al vol-tant de les tècniques d’enginyeria genètica que s’hi uti-litzen.

Què en saps?

4La recepta de Van Helmont pot provocar més d’un somriure de menyspreu. Amb aquesta pregunta es vol ferevident a l’alumnat que no és gens senzill demostrar la falsedat de la generació espontània, fins i tot en orga-nismes animals. Qui més qui menys ha perseguit per casa un peixet de plata. Sembla que sorgeixin del no-res. Justament, la dificultat d’observar-los i els seus hàbits nocturns fan que la seva reproducció hagi estat unmisteri fins no fa gaire.

4La pregunta no pretén obrir un debat sobre extraterrestres més o menys estrafolaris. Es tracta que l’alumnatvalori la possibilitat que la vida provingui de l’espai. Al llarg de la unitat es donen alguns elements per refle-xionar sobre aquesta eventualitat.

4Al final de la unitat es proposa un debat sobre els organismes transgènics. De moment, seria suficient que l’a-lumnat verbalitzés els coneixements que pugui tenir sobre aquests organismes.

16

2


Provant d’entendre què és la vida

Aquesta doble pàgina reflexiona sobre les dificultats quepresenta definir la vida. S’ha optat per prescindir del plan-tejament més o menys convencional basat en la composi-ció química i les funcions bàsiques dels éssers vius.L’enfocament triat s’inspira en les aportacions de LynnMargulis, una de les especialistes més reconegudes en l’es-tudi de l’origen i l’evolució de la vida. Per a Margulis, lapregunta «què és la vida?» és una mena de trampa lingüísti-ca i proposa substituir-la per «què fa la vida?».

A partir d’aquest plantejament es desenvolupa el con-cepte d’autopoesi, la capacitat d’autorenovar-se mante-nint la identitat pròpia. Lògicament, l’autorenovació no éspossible sense un flux de matèria i energia, el metabolisme,el qual depèn de les instruccions del programa genètic resi-dent en el DNA. Tot i la seva estabilitat, el DNA pot presen-tar alteracions, les mutacions, que constitueixen una de lesfonts de variabilitat sobre les quals actua la selecció natural,l’eina clau en el plantejament darwinià de l’evolució.

A la unitat següent s’aprofundeix en el fet de l’evoluciói es presenta el ressorgiment del creacionisme disfressatamb pretesos argumentscientífics. És per això queés oportú ressaltar, ja desd’ara, que la capacitat d’e-volucionar és una de lespropietats essencials de lavida.

Una explicació de la vida

1. La primera frase es refereix a les dues primeres propie-tats: l’autopoesi (automanteniment i autoregeneració) iel metabolisme (canvis químics que processen matèriai energia). La segona frase fa referència a la capacitatdel programa genètic contingut en el DNA de garantirla individualitat dels éssers vius enfront de la matèriainert. Finalment, la darrera frase recull el caràcter alea-tori de les mutacions del DNA i el fet que les varia-cions ambientals són l’eina bàsica de selecció de lesmutacions que suposin un avantatge adaptatiu.

2. La matèria que constitueix els éssers vius no és diferentde la matèria inert. Fins i tot els virus, formats permolècules exclusives dels éssers vius, no poden consi-derar-se pròpiament éssers vius. Els virus aïllats esmantindran inalterables talment com qualsevol com-post químic dins del seu flascó. La vida, doncs, es posade manifest quan actua, quan fa alguna cosa, quans’automanté, s’autoregenera i evoluciona.

Web

• Entrevista a Lynn Margulis http://www.uv.es/metode/numero31/12_31.html

La revista Mètode de la Universitat de València vapublicar una entrevista a Lynn Margulis on expli-ca, entre altres coses, per què cal pensar en quèfa la vida més que en què és la vida.

Bibliografia

• TERRADES, Jaume. Una biografia del món: de l’ori-

gen de la vida al col·lapse ecològic. Barcelona: Ed. Columna, 2006. En el capítol dedicat a l’origen de la vida s’expo-sen i revisen els vuit pilars bàsics de la vidasegons Daniel E. Koshland, un biòleg molecularde la Universitat de Berkeley. Completen iamplien la visió de Margulis.

Recursos

Activitats

17

L’ORIGEN DE LA VIDA I ELS PRIMERS ORGANISMES


Organismes hipertermòfils

1. Si les primeres formes de vida cel·lular van aparèixer ales proximitats de les fonts hidrotermals, havien de sercapaces de suportar temperatures elevades, talmentcom ho fan els bacteris hipertermòfils actuals.

2. Avantatges: permeten obviar la discussió sobre la com-posició de l’atmosfera primitiva. No és rellevant si l’at-mosfera era molt o poc rica en metà, amoníac o òxidsde carboni. A més, l’aigua oceànica hauria estat un efi-caç coixí protector dels nombrosos impactes de meteo-rits i cometes propis dels primers temps de la històriade la Terra.

Inconvenients: hi ha poques proves experimentalsdel procés que hauria conduït a la formació de molècu-les orgàniques, i dels seus polímers, a partir de les ai-gües sulfuroses emeses per les erupcions submarines.

Els escenaris inicials de la vida

Els espectaculars resultats de l’experiment d’Urey i Miller(1953) van fer pensar a la comunitat científica que s’estavamolt a prop de resoldre el problema de l’origen de la vida.Tan sols quedava, es deia, aclarir els «detalls» de com les pri-meres molècules orgàniques s’haurien organitzat per donarlloc a la primera forma viva. La realitat és ben diferent: mésde cinquanta anys després, seguim encallats en els detalls.

A hores d’ara hi ha una bona colla d’hipòtesis sobre l’o-rigen de la vida, la majoria amb nivells de dificultat quedepassen amplament els propòsits d’aquest llibre. És peraixò que s’ha optat per presentar els possibles escenaris ini-cials de la vida més que no pas els processos concrets que,hipotèticament, s’hi van desenvolupar.

Prèviament, es presenta el conegut experiment de Pas-teur amb els «matrassos de coll de cigne», un dels experi-ments clau de la història de la ciència. Més enllà del seuinterès intrínsec com a demostració de la inexistència dela generació espontània,l’experiment de Pasteurpermet plantejar-nos lesqüestions següents: si lavida no pot sorgir de lamatèria inert, com es potacceptar que la vida s’ori-ginés per causes naturals?No hem d’admetre for-çosament la intervenciód’un Déu creador? Heusací el conflicte intel·lectualentre Pasteur i Darwin.

Finalment, la proce-dència sideral de biomo-lècules o, fins i tot, demicroorganismes és unaqüestió apassionant, peròno resol el problema del’origen de la vida.

Activitats

Webs

• Astroseti.orghttp://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=2088

Conté una extensa entrevista a Stanley Miller(1996), on aquest científic expressa la seva opiniócontrària a les fonts hidrotermals com a escenariinicial de la vida.

• Espacial.orghttp://www.espacial.org/planetarias/exobiologia/

alh84001.htm

Aquesta revista digital d’astronàutica, ciències pla-netàries i astronomia conté un article del 2003

Recursos

rigorós i prou comprensible sobre el meteoritmarcià ALH84001, portador de possibles indicisde vida a Mart.

Documental

• Alien Planet. Estats Units, 2005 (94 min). Produc-ció: Discovery Channel. Representa un viatge a Darwin IV, un hipotèticplaneta a 6,5 anys llum de la Terra amb unes for-mes vives sorprenents. És molt recomanable.

Reconstruir els passos

1.

2. La concentració d’oxigen a l’atmosfera es va estabilitzarara fa entre 1.000 i 700 milions d’anys. Aquest fet, afegita la presència de la capa d’ozó, protectora de la radia-ció ultraviolada del sol, va permetre l’inici de la colonit-zació de zones temporalment eixutes, per part d’orga-nismes unicel·lulars aerobis, fa uns 800 milions d’anys.

18

2


Breu història de la vida a la Terra

En resseguir els principals esdeveniments de l’evoluciódels primers procariotes, s’introdueixen els models denutrició (heteròtrofa i autòtrofa) i es descriu breument coml’autotròfia va transformar radicalment l’atmosfera terrestre,permetent el pas del metabolisme anaerobi a l’aerobi.Durant 2.000 milions d’anys, els procariotes van ser capa-ços de créixer i proliferar en tota mena d’ambients, peròl’autèntica revolució en la història de la vida ancestral estàassociada a l’origen de la cèl·lula eucariota. Avui hi hamoltes evidències d’un dels trets més sorprenents dels pro-cariotes: la seva capacitat per incorporar gens d’espèciesdiferents. Aquesta mena de vida pirata és a la base de lateoria de l’endosimbiosi serial, proposada i argumentadabrillantment per Lynn Margulis a finals dels anys 1960.

La cèl·lula eucariota va permetre la generalització de lavida pluricel·lular i l’aparició aparentment sobtada de moltsgrups d’éssers vius en l’anomenada explosió càmbrica.

Bibliografia

• MARGULIS, Lynn; DOLAN, Michael F. Els inicis de la

vida: l’evolució en l’era precambriana. València:Bromera, 2006. Llibre indispensable per comprendre bé l’evoluciódels primers procariotes i el seu pas a eucariotes.

• VANNIER, J. «Orígenes de la biodiversidad biológi-ca». Investigación y Ciencia, núm. 379 (2008),pàg. 80-87. Més informació sobre l’explosió càmbrica a partirde descobriments recents en jaciments fòssils delsud de la Xina.

Webs

• Revista Mètode. Universitat de València. Entrevistaa Lynn Margulis on explica de manera senzilla lahipòtesi de l’endosimbiosi serial.http://www.uv.es/metode/numero31/12_31.html

• The Burgess Shale Geoscience Foundationhttp://www.burgess-shale.bc.ca/

Inclou informació, imatges i enllaços sobre aquestcèlebre jaciment fòssil de l’edat cambriana.

Recursos

Activitats

Data

(milions

d’anys)Fets decisius

3.900-3.500 Inici de la vida.

1.500 Origen de la cèl·lula eucariota.

800 Colonització de superfícies humides a leszones intermareals i als sediments lacustresper organismes unicel·lulars.

500-400 Primeres plantes aèries; primers animals enterra ferma.

4.500 Formació de la Terra.

Fitoremediació

1. La fitoremediació és la utilització de plantes modifica-des genèticament per degradar eficaçment algunsagents contaminants, especialment metalls pesants.

2. El gen merA s’obté dels bacteris que el contenen (E. coli);s’extreu un plasmidi d’un altre bacteri (Agrobacterium,un bacteri amb capacitat per infectar cèl·lules vegetals)i s’hi insereix el gen merA; el nou plasmidi recombinants’introdueix en bacteris capaços d’infectar cèl·lulesvegetals (Agrobacterium); el cultiu d’aquest bacteris s’a-fegeix als plançons de l’arbre de les tulipes, els infecteni el gen merA s’incorpora al DNA de les seves cèl·lules.

3. Sembla difícil d’evitar que les plantes transgèniquess’hibridin amb espècies semblants, ja siguin silvestres oconreades. Els detractors de la utilització de plantestransgèniques argumenten que aquest fet pot alterar demanera irreversible els ecosistemes. Per altra banda,asseguren que no hi ha prou garanties que no tinguinefectes perjudicials sobre la salut humana, com perexemple l’augment de les al·lèrgies, o sobre la pèrduade la biodiversitat planetària.

19



Modificar la vida

Tot i que la genètica ja havia desvetllat la naturalesa delmaterial hereditari a mitjan segle xx, la possibilitat reald’actuar sobre aquest material era molt limitada. Els pri-mers enzims de restricció ja es van descobrir el 1953, peròno va ser fins el 1970 que es va identificar els enzims derestricció capaços de reconèixer una determinada seqüèn-cia de DNA d’uns pocs parells de bases i de tallar totesdues cadenes en llocs concrets anomenats seqüències dia-

na. Si ja era possible tallar segments de DNA, per què nose substituïa el gen tallat per un altre d’una espècie dife-rent? El 1973 Stanley Cohen i Herbert Boyer van presentaren societat una bactèria E. coli que incorporava gens degripau.

El 1976 Boyer i l’home de negocis Robert Swansonvan fundar Genentech, la primera empresa biotecnològicadel món que avui dóna feina a més d’onze mil persones.De llavors ençà, el creixement dels productes biotecnolò-gics, entre els quals hi ha els vegetals transgènics, ha estatespectacular, gairebé tant com la polèmica que han susci-tat entre alguns científics i entre organitzacions ecologistesi de consumidors.

Una cosa és modificar la vida i l’altra és fer-ne de nova.Craig Venter, un dels pares del genoma humà, és un per-sonatge molt singular. Científic brillant, aprofita qualsevoloportunitat per difondre als mitjans de comunicació lesseves descobertes o projectes de futur, que inclouen l’ob-tenció de cèl·lules vives. A banda de Venter, diversosequips d’investigació treballen a tot el món amb l’objectiude crear per primera vegada una cèl·lula artificial viva en ellaboratori. Entre els programes que competeixen en aques-ta carrera científica destaca el projecte PACE (Program-mable Artificial Cell Evolution), que reuneix 13 grups d’in-vestigació europeus, entre els quals se situa el Laboratoride Sistemes Complexos de la Universitat Pompeu Fabra deBarcelona, dirigit pel doctor Ricard Solé.

Activitats

Propietats de la vida

a. Es podria dir que un cristall incorpora matèria i energiadel medi, com els éssers vius, però és incapaç d’autore-novar-se, no obté ni processa informació de l’entorn, nihi elabora respostes i, sobretot, no és susceptible d’ex-perimentar evolució darwiniana.

b. Podríem acceptar que un cotxe «metabolitza» el com-bustible en condicions aeròbies i n’obté energia mecà-nica i calorífica, talment com ho fan molts éssers vius;però és incapaç d’autorenovar-se, no es reprodueix niés capaç d’evolucionar. Una altra cosa és que els de-partaments tècnics dels fabricants de cotxes facin evo-lucionar contínuament els seus models per «adaptar-se»a les necessitats del mercat...

Origen de la vida

a. La importància de l’experiment d’Urey i Miller rau en elfet que demostrava que era possible sintetitzar molècu-les orgàniques precursores dels éssers vius a partir decompostos inorgànics. D’aquesta manera s’obria la por-ta a l’estudi científic de l’origen de la vida.

b. Les fonts hidrotermals permeten obviar el debat sobrela composició de l’atmosfera primitiva que va enfrontarMiller i alguns geoquímics dels anys seixanta. A més,proporcionen un escenari molt més tranquil per a l’ori-gen de la vida, a recer dels esdeveniments catastròficsque van caracteritzar les primeres etapes de la històriade la Terra.

c. L’anàlisi de la composició química de meteorits i come-tes ha demostrat que contenen substàncies orgàniques,particularment aminoàcids, relacionades amb la vida.

II

I

No es pot descartar, doncs, que les primeres biomolè-cules procedissin de l’espai.

d. L’esgotament dels nutrients orgànics a les etapes ini-cials de la vida va conduir a la selecció d’un grup d’or-ganismes procariotes fotosintetitzadors, capaços detrencar la molècula d’aigua per obtenir-ne hidrogen.L’oxigen, doncs, va ser alliberat a l’atmosfera en gransquantitats. Es podria dir que l’oxigen va ser el primergran contaminant de l’atmosfera. L’aparició de mutantsresistents a l’oxigen va permetre el desenvolupamentde les vies aeròbies, molt més eficaces en l’obtenciód’energia. Sense aquesta transformació, difícilment hau-ria pogut aparèixer la cèl·lula eucariota i la vida pluri-cel·lular.

Enginyeria genètica

a. L’afirmació fa referència al fet que, mitjançant la intro-ducció de gens d’altres organismes, l’enginyeria genèti-ca és capaç de modificar les instruccions del programagenètic, el DNA, propi d’un ésser viu determinat.

b. Els enzims de restricció permeten tallar el fragment deDNA, el gen, que es vol transferir. Els plasmidis i elsretrovirus són utilitzats com a vectors que transfereixenel gen en qüestió al DNA de les cèl·lules que infecten.

c. Un organisme transgènic, o genèticament modificat, ésun ésser viu que conté, en totes les seves cèl·lules,algun gen aliè que ha estat introduït artificialment.

2. a) L’origen dels virus ha de ser posterior al de lescèl·lules perquè són incapaços de reproduir-se forade les cèl·lules.

b) De totes les propietats que caracteritzen la vida, elsvirus només en presenten dues: són capaços dereproduir-se i, com que el seu material hereditari potmutar, evolucionen.

III

Síntesi

20

2


21



1. Vida al sistema solar

a) La presència de la capa de gel, protectora de la radiacióultraviolada del Sol, i la presència d’un suposat oceà asota seu, fa d’Europa un llocadequat perquè la vida s’hi hagidesenvolupat. La probabilitatde trobar-la seria més gran sis’hi descobrís algun tipus d’acti-vitat hidrotermal que aportésl’energia i els compostos inorgà-nics necessaris per a la forma-ció de biomolècules orgàniquesi, eventualment, de vida.

b) El paral·lelisme terrestre és prouevident: les fonts hidrotermalsdel rift de les dorsals.

2. D’on vénen les floridures?

Més enllà d’investigar sobre la va-lidesa o no de la generació espon-

tània, l’experiència que es proposa és molt útil per discu-tir els resultats que se n’obtinguin i evidenciar les possi-bles fonts d’error.

Si les peces de fruita no són prou fresques o si no esnetegen acuradament la fruita i la campana de vidre, potser que es floreixin tant les peces de fruita de dins com

les de fora de la campana. Encaramés: si a banda de no fer unabona neteja, no es disposa de gelde sílice, pot ser que es floreixinabans i millor les peces de fruitaprotegides per la campana queles que són a l’aire lliure. L’acu-mulació d’humitat n’és la respon-sable.

3. Els cultius transgènics

La reflexió al voltant dels cultiustransgènics i, en la mesura quesigui possible, la presa de posiciódavant d’aquesta realitat entron-quen perfectament amb els objec-tius d’aquest llibre.

Bibliografia

• BUENO, D. Convivint amb transgènics. Barcelona:Publicacions i Edicions UB, 2008.Llibre molt actualitzat que aborda no només lapolèmica al voltant dels transgènics vegetals, sinóaltres aplicacions possibles, com la producció defàrmacs, de biomaterials, de models biomèdics, etc.

• GONZÁLEZ, Alberto. Astrobiología. Madrid: EquipoSirius, 2004. Llibre de divulgació sobre els principis, requeri-ments i origen de la vida a la Terra o a l’espai.

• MAE-WAN, Ho. Ingeniería genética: ¿sueño o pesa-

dilla? Barcelona: Gedisa, 2001. Obra molt crítica amb l’enginyeria genètica, espe-cialment amb la utilització que en fan les granscompanyies multinacionals.

• MUÑOZ, Emilio (coord.). Organismos modificados

genéticamente. Alcalá de Henares: Ephemera, 2006. Llibre molt actualitzat i acadèmic. La major part decapítols estan dedicats a les plantes transgèniques.

• NOTTINGHAM, Stephen. Come tus genes: cómo los

alimentos transgénicos están en nuestra dieta.Barcelona: Paidós Ibérica, 2004. Obra de divulgació equànime. Tot i estar supera-da en alguns aspectes, encara és molt vàlida.

• VILLALOBOS, V. Los transgénicos. Mèxic: Mundi-Prensa, 2007.

Monografia clarament favorable a l’ús dels transgè-nics. Conté estadístiques i dades molt actualitzades.

Webs

• Greenpeace. Transgénicoshttp://www.greenpeace.org/espana/campaigns/

transgenicos

Aporta informació contrària a l’ús i consum d’or-ganismes transgènics.

• FAO. El estado mundial de la agricultura y la ali-mentación 2003-2004http://www.fao.org/docrep/006/y5160s/y5160s00.htm

Extens dossier descarregable on es valora si elscultius transgènics són una alternativa vàlida perals països subdesenvolupats.

• ISAAA (International Service for the Acquisition ofAgri-biotech Applications)http://www.isaaa.org/RESOURCES/PUBLICATIONS/

BRIEFS/37/executivesummary/pdf/Brief%2037%

20-%20Executive%20Summary%20-

%20Spanish%20(Latin%20America).pdf

Informació favorable a l’ús i el consum de vege-tals transgènics. Aquest darrer informe de l’entitat(2007) conté dades precises sobre l’extensió delscultius transgènics arreu del món.

Recursos

Activitats complementàries

23


FIXISME I EVOLUCIONISME: LA SELECCIÓ NATURAL3Prepareu-vos per creure... o per dubtar

A finals d’octubre de 1996, l’Acadèmia Pontifícia de lesCiències es va reunir al Vaticà per discutir sobre l’origen il’evolució de la vida. En la seva intervenció, el papa JoanPau II va manifestar que la teoria de l’evolució era mésque una hipòtesi. D’aquesta manera, l’Església catòlicarehabilitava la teoria evolucionista de Darwin, 137 anysdesprés de la publicació de L’origen de les espècies. És certque es tractava d’una rehabilitació parcial, ja que el mis-satge papal seguia reclamant la intervenció de Déu en l’o-rigen de la vida i dels humans, però per primera vegadas’acceptava que el darwinisme no era del tot incompatibleamb el magisteri de l’Església.

En els darrers anys, el creacionisme ha ressorgit ambforça a través de l’anomenat disseny intel·ligent, promogut

pel Discovery Institute, amb seu a Seattle. L’Església catò-lica se n’havia mantingut inicialment al marge, però eljuliol del 2005 el cardenal Christoph Schönborn, arquebis-be de Viena i un dels prelats més propers a Benet XVI, vapublicar un article a The New York Times en què, en certamanera, desqualificava el discurs de Joan Pau II de 1996 iconcloïa que la teoria de l’evolució, en el sentit neodarwi-nista del terme, no podia ser certa.

La polèmica entre creacionisme i evolucionisme conti-nua viva en aquests moments. De fet, caldria estendre eldebat als diferents corrents creacionistes i a les diversesformes d’interpretar el fet inqüestionable de l’evolucióbiològica. En aquesta unitat no es pretén donar argumentsdogmàtics, sinó més aviat generar dubtes ben fonamen-tats, una actitud ben diferent, per cert, de la que mostrenels impulsors del Museu de la Creació.

Què en saps?

4Aquesta primera qüestió pretén fer aflorar, des de bon començament, les concepcions lamarckianes que l’a-lumnat acostuma a tenir sobre l’evolució. Sorprenentment, la llei lamarckiana de l’ús i el desús està molt arre-lada entre l’alumnat, encara que no en conegui l’enunciat.

4Al llarg de la unitat hi ha diferents activitats que pretenen abordar la compatibilitat entre creacionisme i evo-lucionisme. De moment, n’hi hauria prou que l’alumnat discutís el significat d’aquests termes i fins a quinpunt són compatibles.

4Les dues darreres qüestions són, en realitat, concrecions diferents de la mateixa pregunta general per detectarles idees prèvies de l’alumnat: què en saps de l’evolució biològica?

Harun Yahya i l’atles de la creació

1. La pregunta pretén suscitar una reflexió al voltant de lainfluència creixent de la religió –cristianisme, judaismeo islamisme– en la visió del món, molt especialmentdesprés dels atemptats de l’11 de setembre del 2001.S’observa un retorn a l’ortodòxia religiosa i un certretrocés del laïcisme. En aquest clima és comprensibleel creixement del rebuig social envers l’evolució: el40% dels nord-americans la consideren una teoria abso-lutament falsa.

2. El fet de l’evolució és inqüestionable, però no hi ha unacord generalitzat sobre els mecanismes evolutius, per-què el nostre coneixement de la natura és incomplet.Les diverses formes de creacionisme no són científi-ques. Una hipòtesi científica s’ha de contrastar amb fetsi observacions que l’avalin o la rebutgin, però mai no

s’ha de basar, com fa el creacionisme, en laincapacitat explicativa d’una altra hipòtesi.

24

3


El creacionisme

El creacionisme aixopluga un conjunt força divers demaneres d’entendre l’origen de l’Univers i de la vida quetenen el tret comú de l’acceptació de l’existència d’unDéu creador. Tot i això, el creacionisme ha estat tradicio-nalment associat amb una interpretació literal del Gènesi,anomenada creacionisme de la Terra jove (Young Earth

Creationism en anglès, YEC), defensor de la durada devint-i-quatre hores per a cadascun dels sis dies de la crea-ció i d’una Terra amb una edat inferior als 10.000 anys.

A la dècada dels anys noranta del segle passat, va sor-gir un nou creacionisme, el disseny intel·ligent. Un delsllibres de capçalera d’aquest nou moviment és Darwin’s

black box, del bioquímic nord-americà Michael J. Behe,que utilitza, entre altres casos, la sorprenent estructura delflagel bacterià com un exemple del que ell anomena«complexitat irreductible»: la selecció natural no pot haverconstruït una estructura tan complexa i, per tant, cal quehi hagi un dissenyador.Investigacions recents handemostrat que diferentscomponents del flagel es-tan evolutivament rela-cionats amb un aparellsecretor de toxines utilit-zat per alguns bacteris noflagel·lats. El dissenyador,doncs, ja no sembla tannecessari.

Pel·lícula

• L’herència del vent. Estats Units, 1960 (123 min).Director: Stanley Kramer. Pel·lícula basada en el cas Scopes.

Webs

• Respuestas en Génesishttp://www.answersingenesis.org/Espanol/

Web de l’organització creacionista Answers inGenesis, fundadora del Museu de la Creació.

• Harun Yahyahttp://www.harunyahya.es/

Planteja el creacionisme des de l’òptica de l’islam.Conté la versió castellana de l’atles de la creació.

Bibliografia

• Div. aut. «O Déu o Darwin». El temps, núm. 1183(2007), pàg. 18-29. Aquest dossier tracta l’arribada del creacionisme aEuropa.

• Div. aut. «L’espècie mística: les complexes rela-cions entre ciència i religió». Mètode, núm. 54(2007), pàg. 45-98.

Recursos

Activitats

25

FIXISME I EVOLUCIONISME: LA SELECCIÓ NATURAL


Lamarckià o darwinista?

1. El comentari és lamarckià perquè incorpora la idea quetant l’insecte pal com l’ortiga deuen les seves caracterís-tiques a la necessitat d’adaptar-se per sobreviure. Perevitar els depredadors, els avantpassats dels insectespal van adoptar aquesta forma, aquest nou caràcter, i elvan transmetre als descendents. Es pot fer un raona-ment semblant per a les fulles de l’ortiga.

2. La forma del cos és un caràcter hereditari. Entre elsinsectes avantpassats dels insectes pal, n’hi havia algunsamb formes corporals que els permetien passar mésdesapercebuts que d’altres respecte als depredadors, laqual cosa els donava més possibilitats de tenir descen-dència. Generació rere generació, la selecció natural vaafavorir la reproducció i supervivència dels individusmés semblants a un branquilló. Un raonament semblantpot explicar l’origen dels pèls urticants de les ortigues.

L’evolucionisme

En aquesta doble pàgina s’inicia la presentació, forçosa-ment esquemàtica, de les teories evolutives. En la nostraopinió, l’alumnat ha de diferenciar ben clarament els fetsde les teories i adonar-se que no hi ha un acord absolutsobre els mecanismes responsables de l’evolució.

Molts manuals de biologia tracten Lamarck amb uncert menyspreu. Valdria la pena restituir-lo i presentar-locom un dels naturalistes més grans de totes les èpoquesque va fer aportacions cabdals en camps com la botànica,la zoologia dels invertebrats o la paleontologia.

Pel que fa al darwinisme, convindria que els alumness’adonessin que engloba dos conceptes ben diferents. Elprimer és que tots els éssers vius deriven d’un únic ances-tre comú o d’uns pocs ancestres comuns; és un fet que espot considerar demostrat més enllà de qualsevol dubteraonable. El segon és la selecció natural, el mecanismelent i gradual amb el qual es pretén explicar no nomésl’evolució, sinó també la complexitat estructural delséssers vius, i que fa deltot innecessària l’analo-gia del rellotger. La teo-ria de la selecció natural,tal com va ser proposa-da per Darwin, pot ex-plicar fets tan diversoscom l’origen dels pin-sans de les Galápagos ola resistència als antibiò-tics dels bacteris. Peròconvé fer notar a l’alum-nat que, tot i ser un delspilars de la biologia mo-derna, no és més queuna hipòtesi raonable ique, per si sola, no potfonamentar l’evolució enel seu conjunt.

Activitats

Webs

• Evolució http://www.xtec.cat/~cvillalb/evolucio/indexf.htm

Web interactiu de Cristina Villalba, professora deSecundària.

• AboutDarwin.com http://www.aboutdarwin.com

Web en anglès que ho té gairebé tot sobre la vidade Darwin. És molt recomanable.

Recursos

Bibliografia

• LAMARCK, Jean-Baptiste. Filosofia zoològica.Barcelona: Pòrtic, 2007. És d’interès per als lectors interessats a conèixer afons les aportacions al coneixement científic d’a-quest naturalista francès.

• SAMPEDRO, Javier. Deconstruyendo a Darwin: los

enigmas de la evolución a la luz de la nueva

genética. Barcelona: Crítica, 2007. Els capítols 1 i 2 són molt recomanables per com-prendre què diu i què no diu el darwinisme.

26

3


Les evidències de l’evolució

Ja ho hem dit a les pàgines anteriors: l’evolució és un fet.Els arguments que sustenten aquesta afirmació són ano-menats proves en molts manuals de biologia. Tanmateix,és preferible parlar d’evidències, perquè, d’aquesta mane-ra, es referma el caràcter irrefutable del fet evolutiu.

En aquesta doble pàgina presentem només tres de lesdiverses evidències evolutives existents. Hem preferit des-envolupar-les amb una certa extensió i renunciar a plante-jar-ne d’altres. Així doncs, no s’han considerat les evidèn-cies derivades de la biogeografia o de la selecció artificial,tan ben conegudes per Darwin.

La universalitat del codi genètic és un dels argumentsproporcionats per la biologia molecular. Cal dir, però, quees comencen a conèixer algunes excepcions. Candida

albicans, el fong patogen més present entre els humans,tradueix el codó CUGcom a serina, mentre quela resta d’organismes eltraduïm com a leucina.També hi ha excepcionsen relació amb els 20aminoàcids. Se’n conei-xen 2 més presents enalguns éssers vius: la se-lenocisteïna i la pirrolisi-na. El primer és un ami-noàcid indispensable peral bon funcionament demolts enzims i és pre-sent tant en cèl·lules pro-cariotes com eucariotes.La pirrolisina, en canvi,només ha estat identifi-cada en alguns bacterismetanògens. Els codonscorresponents a aquestsdos aminoàcids, UGA i

UAG respectivament, són habitualment triplets d’aturadade la síntesi proteica.

L’evolució, una qüestió de fe?

1. Les activitats proposades pretenen estimular el debat alvoltant del fet de l’evolució. Les paraules de Ken Hamhan estat extretes d’un paràgraf una mica més extens,consultable a http://educandoenfamilia.wordpress.com/.

2. Creiem que val la pena conèixer les afirmacions delscreacionistes. No sempre serà possible que l’alumnatles pugui rebatre amb evidències científiques, però ésnecessari conèixer-les si el que volem és educar en eldubte raonat més que no pas en la certesa irracional.

Webs

• Understandig Evolutionhttp://evolution.berkeley.edu/

Web en anglès, excel·lent i extens, elaborat pelMuseu de Paleontologia de la Universitat deCalifòrnia amb el suport de la National ScienceFoundation i l’Institut Mèdic Howard Hughes.

• La Evolución Biológica http://bioinformatica.uab.es/divulgacio/evol.html

Web d’Antonio Barbadilla, professor delDepartament de Genètica i Microbiologia de laUniversitat Autònoma de Barcelona. La informacióés clara i assequible.

Bibliografia

• AYALA, F. J. «La evolución y la herencia biológica».A: GARCÍA BARRENO, P. (dir.). La ciencia en tus

manos. Madrid: Espasa Calpe, 2001. Aquest llibre pretén alfabetitzar científicament elsciutadans del segle XXI.

• TERRADES, Jaume. Biografia del món: de l’origen de

la vida al col·lapse ecològic. Barcelona: Columna,2006. En el capítol dedicat a l’evolució, s’hi exposen leslleis que la regeixen.

Recursos

Activitats

3. És recomanable consultar els recursosque s’adjunten si es vol tenir més argu-ments per defensar el fet de l’evolució.

Lladres de nematocists

1. Els colors vius dels nudibranquis són colors advertidors.Aquesta adaptació, coneguda amb el nom d’aposematis-

me, és característica d’algunes preses. Com que són des-agradables de gust o verinoses per als seus depredadors,els colors que ressalten sobre el medi són més eficaçosperquè les ajuden a no passar desapercebudes i a mostrarel perill potencial.

2. D’acord amb el neodarwinisme, l’acumulació lenta i gra-dual de mutacions preadaptatives entre els avantpassatsdels nudibranquis els hauria donat la capacitat de digerirels tentacles dels pòlips sense destruir-ne els nematocists.Paral·lelament, una altra colla de mutacions n’hauriamodificat els colors originals. La selecció natural hauriafet la resta, afavorint els individus amb més capacitat peracumular nematocists i de colors més vius.

3. Des de la perspectiva de Margulis es podria afirmar quecap acumulació gradual de mutacions no pot explicaruna adaptació tan complexa com la dels nudibranquis.Podríem suposar que el motor evolutiu ha estat la capa-citat del nudibranqui d’adquirir i retenir un genoma

aliè, el dels nematocists dels pòlips. Margu-lis admet que la seva argumentació nomésés una hipòtesi.

27



L’evolució del darwinisme

L’extraordinari progrés que ha experimentat la pràctica tota-litat de les ciències de la vida, molt especialment la genèticai la biologia molecular, ha aportat una quantitat ingent deconeixements del tot impensables ara fa un segle i mig. Toti això, els mecanismes responsables del fet evolutiu conti-nuen despertant polèmiques més o menys enceses.

D’ençà de la seva aparició, el 1947, el neodarwinisme espresenta com el garant de l’ortodòxia darwiniana. Simpli-ficant molt les coses, continua defensant l’acció lenta i gra-dual de la selecció natural, i identifica les mutacions comuna de les principals fonts de variabilitat.

El 1972, Stephen Jay Gould, divulgador incansable ipaleontòleg brillant, va gosar desafiar l’ortodòxia neodarwi-nista en proposar, juntament amb Niles Eldredge, la teoriade l’equilibri puntuat. Des de la seva presentació en socie-tat, aquesta teoria ha estat el centre de discussions apassio-nades, on sovint ha prevalgut la desqualificació personalsobre l’argumentació científica. Lynn Margulis també vapatir, sobretot en els seus inicis, les conseqüències d’havergosat qüestionar els fonaments de l’edifici neodarwinista.Avui gairebé ningú no dubta de l’origen endosimbiòtic de lacèl·lula eucariota, però Margulis continua discrepant oberta-ment dels mecanismesconvencionals d’especia-ció i insisteix en la sim-biogènesi com a elementclau per entendre l’ori-gen de les espècies bio-lògiques.

Document

Bibliografia

• MARGULIS, Lynn; SAGAN, Dorion. Captando geno-

mas: una teoría sobre el origen de las especies.

Barcelona: Kairós, 2003. Aquest llibre fa una crítica al neodarwinisme iuna exposició entenedora de la simbiogènesi.

• SAMPEDRO, Javier. Deconstruyendo a Darwin: los

enigmas de la evolución a la luz de la nueva

genética. Barcelona: Crítica, 2007. Els capítols 3, 4 i 5 són útils per tenir una visióclara de la simbiogènesi i l’equilibri puntuat, i elsseus conflictes amb el neodarwinisme.

Recursos

Teories fixistes

a. El creacionisme és una teoria fixista perquè defensaque les espècies biològiques s’han mantingut immuta-bles des que van ser creades per Déu.

b. Per als creacionistes radicals, la diversitat de la vida ésfruit d’innombrables actes de creació divina.

c. Theodosius Dobzhansky, un dels pares de la teoria sin-tètica, era un catòlic convençut. Com ell, moltes altrespersones, amb formació científica o no, pensen queuna cosa és la religió i una altra és la ciència. Tot iaixò, accepten l’existència d’un Déu creador que hauriaintervingut, com a mínim, en l’origen de l’Univers.

Teories falsament evolucionistes

a. Malgrat el progrés constant de totes les ciències de lavida, encara no és possible explicar satisfactòriamentl’origen de l’extraordinària complexitat de l’estructuradels éssers vius, fins i tot dels més senzills. Per aquestmotiu, els defensors del disseny intel·ligent apel·len al’existència d’un dissenyador sobrenatural.

b. Tot i que els defensors del disseny intel·ligent acceptenla possibilitat de l’evolució, recorren al dissenyadorsobrenatural cada vegada que les teories evolucionistesno són capaces de resoldre satisfactòriament les moltesincògnites que encara hi ha sobre els mecanismes evo-lutius. Utilitzen el dissenyador, Déu de fet, per «taparels forats» del coneixement científic.

Teories evolucionistes

a. La teoria lamarckiana és important perquè es va oposara les idees fixistes de la invariabilitat de les espècies iperquè va representar el primer intent de donar unaexplicació raonada dels canvis evolutius.

b. El neodarwinisme atorga a les mutacions del DNA elpaper central en l’origen de la variabilitat. Aquestesmutacions són atzaroses, preadaptatives. La selecciónatural i els diferents mecanismes d’aïllament s’encarre-guen de modificar la informació genètica del conjuntde la població, no de l’individu, la qual cosa pot acabarconduint a l’especiació.

III

II

I

c. Els neodarwinistes recorren a la insuficiència del regis-tre fòssil per explicar-ne la discontinuïtat. Els partidarisde l’equilibri puntuat, en canvi, argumenten que lesdiscontinuïtats no són res més que el reflex real del rit-me de l’evolució: l’alternança de períodes breus de cri-si ambiental, durant els quals apareixen les noves espè-cies, amb d’altres de llargs i estables.

d. La crítica del neodarwinisme per part de la simbiogène-si prové fonamentalment del paper que s’atorga a lesmutacions. Es discuteix obertament que l’acumulaciógradual de mutacions atzaroses sigui un dels mecanis-mes bàsics de l’evolució.

2. La cinquena extinció

a) Una cosa és acceptar l’existència de grans catàstrofesen la història de la Terra i la seva relació amb les extin-cions massives, i una altra és defensar, com feia el ca-tastrofisme clàssic, que cada episodi catastròfic era se-guit d’un nou acte de creació en què tot es refeianovament.

b) En modificar de forma radical les condicions ambien-tals, les grans catàstrofes no han fet altra cosa que mag-nificar la importància de la selecció natural com a me-canisme evolutiu.

c) El gradualisme darwinista és discutit tant des de l’equi-libri puntuat com des de la simbiogènesi, però no desde l’acceptació del paper dels grans episodis catastrò-fics en l’evolució de la vida. Una vegada superats elsepisodis catastròfics, la lenta i gradual evolució de lavida es podria reprendre.

Síntesi

28

3


29



1. La cua dels ratolins

a) Weismann pretenia demostrar la falsedat de l’herènciadels caràcters adquirits. Així doncs, la seva hipòtesi eraque l’absència de cua, produïda per l’amputació prèviaa la reproducció, no es transmetria als descendents.

b) Com era previsible, tots els descendents dels ratolinsamb la cua amputada van desenvolupar-la a mesuraque creixien. La presència de cua és un caràcter here-ditari. L’amputació de la cua dels progenitors no modi-fica el material genètic que mascles i femelles transme-ten als seus descendents a través de les cèl·lulessexuals. Per tant, aquests naixeran amb la capacitat perdesenvolupar la cua durant el seu creixement.

2. Era Darwin darwinista?

a) El desconeixement de l’origen de la variabilitat va ferque Darwin s’acostés a les concepcions lamarckianes.En aquest paràgraf, Darwin atribueix la ceguesa a lesmolèsties causades per la inflamació dels ulls. Aixídoncs, un hàbit, la vida subterrània, modifica els ullsperquè són inútils (llei de l’ús i el desús), i aquestamodificació es transmet als descendents (llei de l’he-rència dels caràcters adquirits).

b) El desenvolupament dels ulls, la seva mida i funciona-litat, és un caràcter hereditari. Entre els avantpassatsdels Ctenomys, algunes mutacions preadaptatives hau-rien modificat la mida i funcionalitat dels ulls, i el graud’adhesió de les parpelles. De mica en mica, la selec-ció natural hauria afavorit els individus més ben adap-tats a les condicions que imposa la vida subterrània, ila reducció de la mida dels ulls i l’adhesió de les par-pelles i la pell damunt seu.

3. L’estratègia reproductiva de les abelleres

a i b) Totes dues qüestions pretenen, una vegada més,evidenciar les diferències entre les interpretacionslamarckiana i neodarwinista. Cal aplicar el mateix dis-curs utilitzat en els diferents exemples proposats alllarg de la unitat.

c) Tant se val que el ritme evolutiu sigui gradual o pun-tuat: l’acció de la selecció natural requereix llargsperíodes de temps. Per altra banda, el manteniment deles relacions interespecífiques entre les espècies prò-pies d’un determinat ecosistema requereix llargs perío-des d’estabilitat ambiental. Si això és cert per a l’evolu-ció d’una espècie, encara ho és més per al cas de lacoevolució.

Webs

• «45 hipótesis acerca de la extinción de los dino-saurios»http://www.monografias.com/trabajos5/exdin/

exdin.shtml

Article extens i documentat amb bibliografiaabundant.

Bibliografia

• AYALA, Francisco J. Darwin y el diseño inteligente:

creacionismo, cristianismo y evolución. Madrid:Alianza Editorial, 2007. Aquest llibre conté les reflexions d’un evolucio-nista eminent i catòlic convençut.

• COLLINS, Francis S. ¿Cómo habla Dios? La eviden-

cia científica de la fe. Madrid: Temas de Hoy,2007. Un dels pares del genoma humà i premi Príncepd’Astúries d’investigació científica del 2001 expo-sa en to divulgatiu les seves idees al voltant deles evidències científiques de la fe.

• DAWKINS, Richard. El espejismo de Dios. Madrid:Espasa Calpe, 2007. Aquest llibre és un al·legat en contra de la fe reli-giosa d’un dels neodarwinistes més influents.

• DENNETT, Daniel C. Romper el hechizo: la religión

como un fenómeno natural. Madrid: Katz Barpal,2007. L’autor fa una interpretació de la religió com aproducte de l’evolució.

Recursos


31


ELS HOMÍNIDS: L’EVOLUCIÓ HUMANA4Qui som? D’on venim?

La unitat es contextualitza a partir de la narració intermi-tent en primera persona per part de l’alumnat de la feinaquotidiana a l’aula amb una professora imaginària de cièn-cies (l’Eva). De vegades es reprodueix part del seu discursdocent; d’altres vegades, part de les activitats que proposa.

L’escenari de la unitat es fonamenta en la lectura de dosfragments que especulen sobre diferents moments de

l’evolució humana: fa uns 3 milions i mig d’anys, a l’Àfri-ca, amb presència d’australopitecs (del llibre divulgatiu La

especie elegida), i fa uns 35.000 anys entre Europa il’Orient Mitjà, amb un clan de neandertals i una nenaHomo sapiens com a protagonistes (de la novel·la El clan

de l’ós de les cavernes).La imatge inicial de mitja pàgina del controvertit Homo

floresiensis, tot i no tenir relació directa amb les lectures,s’utilitzarà més endavant.

Què en saps?

Es proposa una activitat per fer en petit grup. Un dels objectius és relacionar l’evolució humana amb el que l’a-lumnat ha estudiat prèviament sobre l’evolució: el concepte d’espècie i de diversitat humana, i el paper de lesmutacions i de la selecció natural (i també la distinció entre lamarckisme i darwinisme). També pretén avaluaralguns coneixements previs de l’alumnat sobre l’evolució humana, el marc geogràfic i temporal en què es vadonar, i detectar alguna concepció comuna sobre l’evolució humana (com ara «venim dels ximpanzés» o «som laculminació del procés evolutiu»).

Pot resultar interessant gestionar l’activitat de manera que cada grup, posteriorment, exposi a la resta delgrup classe les respostes que ha consensuat. Així podria originar-se una discussió prèvia interessant sobre elseixos en què es vertebra la unitat.

Bibliografia

• ARSUAGA, J. L.; MARTÍNEZ, I. La especie elegida. Madrid: Ediciones Temas de Hoy, 2006. La idea principal del llibre és que no som una espècie escollida, sinó una espècie única amb característiquesextraordinàries. Les il·lustracions són magnífiques.

• AUEL, J. M. El clan de l’ós de les cavernes. Barcelona: Columna, 1980.És una novel·la ambientada a l’Orient Mitjà fa 35.000 anys, en què un clan de neandertals adopta una nenaHomo sapiens. És la primera novel·la d’una saga que té aquest personatge femení com a protagonista. Té unaversió cinematogràfica (El clan del oso cavernario. M. Chapman, 1985).

Recursos

32

4


Qui som?

Aquesta doble pàgina aborda els principals aspectes del

procés d’hominització i, més que fer una llista d’espècies

d’homínids, analitza els trets generals de l’evolució humana

basant-se en l’augment de la capacitat craniana, el bipedis-

me, la mà prènsil i el llenguatge articulat (en l’arbre filoge-

nètic d’homínids no s’entra en la distinció entre els gèneres

Australopithecus i Paranthropus, ja que tampoc no hi ha

un acord general que els consideri dos gèneres diferents).

S’ha de destacar el primer paràgraf perquè, en el con-

text dels alumnes i la professora, enuncia un dels plante-

jaments bàsics d’aquest llibre: la naturalesa canviant del

coneixement científic, en aquest cas en la perspectiva de

l’evolució humana.

La segona pàgina incideix sobre el procés d’encefalit-

zació, fonamentat en el registre fòssil. També fa una com-

paració de la capacitat craniana de diferents espècies

d’homínids i destaca la gran capacitat que tenim per

aprendre si la relacionem amb la d’altres espècies.

Documental

• La odisea de la especie. Espanya, 2002 (90 min). Director: Jacques Malaterre.

La sèrie de reportatges La odisea de la especie, coproduïda per diverses cadenes televisives, reflecteix

els principals esdeveniments de l’evolució humana, remuntant-se a 8 milions d’anys enrere.

Web

• Atapuerca.com

http://www.atapuerca.com/

Web sobre el jaciment paleontològic d’Atapuerca, on s’han trobat els fòssils dels homínids més antics desco-

berts fins ara a Europa.

Recursos

Activitats

Canvis en el crani

Aquesta activitat pretén donar una imatge sobre l’aspecte

físic probable d’alguns homínids i relacionar-los amb la

morfologia cranial, la capacitat manipuladora i la selecció

natural.

1. Parella A: Australopithecus.

Parella B: Homo erectus.

Parella C: Homo habilis.

Parella D: Homo neanderthalensis.

Parella E: Homo sapiens.

2. Totes aquestes espècies són bípedes, però els canvis més

evidents s’observen en l’augment de la capacitat crania-

na. L’observació dels estris que duen a les mans també

evidencia una major precisió i capacitat manipuladora.

Els canvis en aquestes capacitats van produir-se grà-

cies al procés de selecció natural: els caràcters que con-

ferien més capacitat per sobreviure i reproduir-se eren

heretats per les generacions següents.

33


... i als darrers segons, apareixem!

Aquesta activitat té com a objectiu que l’alumnat s’adoni quel’espècie humana representa només un breu episodi de lahistòria de la vida a la Terra. Es proposen càlculs matemàticsrelativament senzills.1. Si 200.000 anys representen 5 segons en el rellotge de

24 hores, aleshores l’any en què som (podem prendrecom a referència l’any 2010 perquè és un número rodó)serà el resultat de l’operació següent:2.010 anys 3 5 s / 200.000 anys = 0,05 s.

Per tant, l’any 0 del nostre calendari començaria 5 centèsimes de segon abans de la mitjanit del «dia» enquè es completa la història de la vida a la Terra.

2. Si prenem 16 anys com l’edat més probable dels nostresalumnes (no repetidors), els càlculs serien els següents:16 anys 3 5 s / 200.000 anys = 0,0004 s.

Per a un professor o professora de 40 anys, l’opera-ció dóna el resultat de 0,001 s: va néixer una mil·lèsimade segon abans de la mitjanit del «dia» de la història dela vida!

D’on venim?

A la primera d’aquestes dues pàgines s’insisteix en l’origenafricà dels homínids, es localitzen els principals jaciments ies proposa un possible arbre filogenètic i d’expansió con-tinental de les espècies del gènere Homo. També s’esmen-ten algunes controvèrsies sobre la filogènesi humana(l’Homo sapiens i l’Homo neanderthalensis eren espèciesdiferents?).

La segona pàgina assenyala els trets del procés d’hu-manització, tot destacant la importància del foc, de la fa-bricació d’eines i armes, dels primers objectes de ceràmi-ca i de les manifestacions artístiques.

Activitats

Bibliografia

• LALUEZA I FOX, C. Genes de neandertal. Madrid:Síntesis, 2005.És un llibre clar, amè i amb idees interessants sobreels neandertals des del punt de vista evolutiu.

• SAMPEDRO, Javier. Deconstruyendo a Darwin.Barcelona: Crítica, 2007. Al capítol 14, «Evolución humana: un caso pràcti-co», s’exposa la discussió sobre si realment somHomo sapiens o Homo erectus.

Recursos

Pel·lícula

• A la recerca del foc. França, Canadà, 1982 (105 min). Director: Jean Jacques Annaud.Film molt ben documentat, en el qual dos homesneandertals busquen foc, ja que el seu clan sabiamantenir-lo i utilitzar-lo, però no fer-lo. En larecerca entren en contacte amb l’Homo sapiens.

ELS HOMÍNIDS: L’EVOLUCIÓ HUMANA

34

4


Aquestes dues pàgines tenen com a objectiu fonamentalevidenciar que la diversitat humana és un procés rela-tivament recent, en el qual s’han donat (i continuendonant-se) fenòmens de mestissatge, i que no té cap sen-tit biològic ni científic la distinció dels humans en races.

També s’apunta la importància del desenvolupamentfa 10.000 anys de l’agricultura i la cria del bestiar com undels canvis culturals més importants de la humanitat.

Caràcters que ens fan diferents

Aquesta activitat exposa alguns caràcters externs (i altres debioquímics, com els grups sanguinis) en què els grupshumans ens diferenciem més.1. Els caràcters biològics de la il·lustració són externs i depe-

nen fonamentalment de processos evolutius associats alclima. Per tant, és d’esperar que entre un africà i un euro-peu hi hagi diferencies d’aparença externa.

2. En canvi, pel que fa als caràcters que no es manifestenexternament, les diferències entre els grups humanssón mínimes, a causa del nostre origen comú i del granmestissatge que hi hagut al llarg de la història de lahumanitat.

Bibliografia

• CAVALLI-SFORZA, F.; CAVALLI-SFORZA, L. Qui som? Barcelona: Proa, 1995.És un text amè que explica d’una manera entenedora l’origen de la humanitat i la diversitat actual. Una de les idees principals és el poc valor científic que té el terme raça aplicat a l’espècie humana i l’absurditat quesuposa el seu ús.

Recursos

Activitats

homes un X i un Y (vegeu el cariotip a la pàgina 60 delllibre).

3. L’expressió «estar més evolucionat» no té cap sentit desdel punt de vista biològic. L’evolució ha seguit diferentscamins segons els organismes i els ambients on aquestsvivien. En alguns éssers vius s’han desenvolupat extra-ordinàriament uns caràcters i en altres no. Els gossos te-nen un olfacte molt més bo que nosaltres, les girafestenen el coll molt més llarg i els ratpenats, una oïdaextraordinària: qui està «més evolucionat»?

35


El genoma humà

La doble pàgina recull d’una manera sintètica una de lesaportacions més importants de la biologia en els darrersanys: el coneixement del genoma humà.

Es valora la importància científica d’aquest coneixe-ment i el seu valor social en el camp de la biomedicina, is’esmenten també alguns riscos que pot comportar.

Els nostres «parents» més propers

Aquesta activitat tracta sobre algunes semblances i dife-rències que tenim amb els ximpanzés.1. Els llinatges dels homínids i els ximpanzés es van sepa-

rar a l’Àfrica fa uns 6 milions d’anys; per tant tenimavantpassats comuns amb els ximpanzés, però no «ve-nim» d’ells.

2. Des del punt de vista quantitatiu (percentatge de dife-rències genètiques), entre un home i una dona hi hamés diferències perquè diferim en un cromosomasexual sencer: les dones tenen dos cromosomes X i els

Bibliografia

• RIDDLEY, M. Genoma. Autobiografía de una especie

en 23 capítulos. Madrid: Taurus, 2001. És un llibre amè i força interessant, amb un en-focament original: cada capítol correspon a uncromosoma humà.

Webs

Webs sobre el genoma humà:• National Human Genome Research Institute

http://www.genome.gov

• Oak Ridge National Laboratoryhttp://www.ornl.gov

Recursos

Activitats


36

4


Hominització

a. El bipedisme va ser clau en el procés d’hominitzacióperquè va permetre l’alliberament de la mà, fet que vafacilitar la manipulació i la fabricació d’objectes.

b. El llenguatge articulat es va desenvolupar sobretot grà-cies als canvis en l’aparell fonador i a l’increment decomplexitat del cervell.

c. Consisteix bàsicament en l’augment del volum cranial,que va permetre un cervell més gran, però també ésl’adquisició de complexitat en les connexions neu-ronals.

S’originen i s’expandeixen

a. L’espècie humana (Homo sapiens) es va originar a l’À-frica fa entre 130.000 i 170.000 anys.

b. La diversitat humana actual és relativament recent. S’haoriginat en els darrers 50.000 anys.

c. El genoma humà pot ajudar a determinar les relacionsde parentiu entre els diferents grups humans i altresorganismes.

II

I

Humanització

a. El foc va ser molt important perquè va permetre queels humans s’independitzessin del medi. Proporcionavaescalfor i protecció envers els depredadors i servia perpreparar els aliments.

b. El conreu de la terra i la cria d’animals va ser moltimportant per transformar les societats humanes nòma-des en sedentàries.

III

2. Una «ocurrència còsmica fortuïta»?

La segona activitat d’aquesta pàgina destaca el fet contin-gent que suposa l’existència de la nostra espècie. Els tresparàgrafs que es reprodueixen, de fet, comparteixen la ideaque l’espècie humana és una espècie més com a resultat dela història de la vida, però que si els esdeveniments ha-guessin estat diferents probablement no existiríem.

Síntesi

Bibliografia

• GOULD, Stephen J. La vida maravillosa. Barcelona: Crítica, 2006.És un llibre magnífic centrat en un conjunt de fòssils que permeten reconstruir part de la història de la vida ala Terra.

Recursos

37



La darrera pàgina d’aquesta unitat té tres activitats d’a-profundiment.

1. Cavernícoles, dones en biquini i dinosaures

a) Fa 65 milions d’anys es van extingir els dinosaures.Evidentment, cap dinosaure no va coexistir amb caphomínid, perquè els homínids van originar-se 60 mi-lions d’anys més tard.

b) A la pagina 54 i 56 del llibre hi ha arbres evolutius ones veu que fa un milió d’anys hi havia Homo erectus,Homo ergaster i Homo antecesor.

c) No. Gràcies als fòssils sabem que els homínids fa unmilió d’anys no tenien el grau d’encefalització ni leseines per produir la roba i calçat que apareixen aldibuix.

d ) No podem saber com serem els humans d’aquí a100.000 anys, ni tan sols sabem si l’espècie no s’hauràextingit. Sí que sabem que la selecció natural continuaactuant, però en el cas de l’espècie humana, la culturai la tecnologia (els avenços mèdics, per exemple) fanque la selecció natural actuï d’una manera diferent queen altres espècies.

2. El petit home de Flores

a) El DNA antic permetria determinar si aquests fòssilspertanyien o no a una espècie diferent de la nostra.

b) L’Homo sapiens podria haver competit pels recursosamb l’Homo floresiensis i, en ser més eficaç, en podriahaver determinat l’extinció. Tanmateix, hi ha indicisque els petits homes de Flores es van extingir per unaerupció volcànica catastròfica que hi va haver fa12.000 anys a l’illa.

3. Atapuerca, un laboratori per estudiar la humanitat

Per fer aquesta activitat de recerca es pot trobar moltainformació, per exemple, en webs com ara:• http://www.guiaburgos.com/Historia/Atapuerca.html

• http://www.atapuerca.com/default.htm

a) Atapuerca és a la província de Burgos.b) El jaciment es coneix des de fa un segle gràcies a les

obres destinades a la instal·lació d’una línia ferroviària.Les excavacions van començar fa dues dècades. LaSima de los Huesos es coneix des de 1992, i les des-cobertes més importants a la Gran Dolina es van ferel 1994.

c) S’han trobats homínids de fa 800.000 anys i també defa un milió d’anys. Una de les descobertes més recents(març del 2008) és una mandíbula de fa 1.200.0000anys.

d ) Sí, hi ha indicis de canibalisme entre els homínids tro-bats a Atapuerca. La gran quantitat de fòssils d’homí-nids trobats a la Gran Dolina, juntament amb fòssilsd’altres animals, fa pensar que l’Homo antecesor prac-ticava habitualment el canibalisme (sobretot amb indi-vidus joves d’altres grups).

e) El fet de trobar fòssils tan antics a Europa, permetformular la hipòtesi que potser algunes espèciesd’homínids es podrien haver originat a Europa i no al’Àfrica, tal com es pensava (no és el cas de l’Homo

sapiens, l’origen del qual està ben documentat). Ahttp://www.elpais.com/articulo/sociedad/europeo/millon

/anos/elpepisoc/20080327elpepisoc_2/Tes hi ha un arti-cle que planteja aquesta qüestió arran del descobri-ment de la mandíbula d’1.200.0000 anys d’antiguitat.


Pel·lícules

• Fa un milió d’anys. Gran Bretanya, 1966 (100 min). Director: Don Chaffey.És un film de sèrie B ideal per identificar errades i tòpics falsos sobre l’evolució humana.

• Man to man. França, Gran Bretanya i Sud-àfrica, 2005 (118 min). Director: Régis Wargnier.És una pel·lícula curiosa sobre uns antropòlegs que capturen dos pigmeus a l’Àfrica pensant que han trobat labaula perduda de la humanitat.

Recursos

Solucions_unitats_1_2_3_4.pdf

Documents

Transcript of Solucions_unitats_1_2_3_4.pdf