1-Les espècies i l’evolució

Una espècie és un conjunt d’individus que es poden reproduir entre si i donar lloc a descendents fèrtils. Aquesta definició presenta unes limitacions,com ara que tan sols es refereix als individus amb reproducció sexual i que no és aplicable a les espècies fòssils.

L’evolució biològica es defineix com el procés de transformació d’unes espècies en d’altres gràcies a l’acumulació de les variacions que van apareixent en els descendents,generació,generalment després de llargs períodes de temps(milions d’anys).

La teoria de l’evolució és la principal teoria sintètica de la biologia i unifica els coneixements que aporten la botànica,la zoologia,la paleontologia,la biogeografia ,la genètica i la bioquímica.Així permet comprendre com s’ha desenvolupat la historia de la vida i fins i tot preveure com continuarà.

Th.Dobzhansky va ser un dels científics que va enunciar la teoria sintètica de l’evolució (1900-1975) . Com va dir ,actualment en biologia res no te sentit si no és des de la perspectiva evolutiva.Sense la teoria evolutiva, la biologia avui seria un caos de coneixements inconnexos i una llarg successió d’interrogants.

1.1. El fixisme i el creacionisme:

La teoria fixista postulava que les espècies es mantenien immutables al llarg del temps. Fet que es confirmava en l’observació que els individus engendrats eren iguals als seus progenitors (una euga donava llum a cavalls, d’un ocell en provenien ocells…).

La teoria creacionista es mostrava acord amb aquesta afirmació. Però afegia que l’origen d’aquestes espècies (invariables al llarg del temps) era degut a la creació d’aquestes per part d’un ésser o entitat superior

Tot i així, el fixisme i el creacionisme es va trobar en un greu problema amb el descobriment dels fòssils. Restes d’éssers que havien existit anys abans però que actualment s’havien extingit. El fixisme i el creacionisme llavors, a través de Cuvier, van postular que les variacions entre aquesta fauna extingida i la fauna actual eren l’efecte de diverses catàstrofes (cataclisme) que provocaven l’extinció d’aquestes espècies inexistents avui en dia que havien estat substituïdes per les espècies que havien sobreviscut i immigraven a les noves regions ara buides (teoria geològica del catastrofisme).

Segons la teoria geològica del catastrofisme ,les variacions en una regió entre la fauna actual i la fòssil eren l’esfecte de diverses catàstrofes locals que havien provocat l’extinció absoluta de les espècies,i que havien estat substituïdes mes tard per altres espècies diferents arribades d’altres regions immigracions. Alguns altres van pensar que enlloc de migracions, les noves espècies havien sorgit per creacions successives (Policreacionisme).

Segons el fixisme i creacionisme, el talp s’ha mantingut invariable al llarg dels anys. L’origen de l’animal s’atribuiria a un acte creador, a Déu o a un ésser infinit (en el creacionisme).Per tant, el talp hauria estat creat des d’un principi amb les seves característiques tals com els ulls atrofiats, el nas molt sensible, les potes davanteres amb sis dits i urpes excavadores, un musell en forma de trompa, etc. que el faria idoni per la seva funció a la Terra. Davant l’evidència d’animals semblants al talp, afirmaríem que el talp ha sobreviscut a les successives catàstrofes succeïdes al llarg del temps -segons la teoria geològica del catastrofisme- o hagués estat creat posteriorment, segons el policreacionisme.

1.2.El lamarckisme:

Segons els Lamarckistes:

Al viure sota terra, els talps no fan ús de la vista. Com a conseqüència, el seu desús va provocar l’atròfia de l’òrgan. Per això, avui en dia els talps no veuen pràcticament res.Els talps,per orientar-se sota terra i caçar,van desenvolupar el tacte. Tenen els sensors del tacte localitzats al nas, ja que excaven de cara i per tant, l’ús prolongat del morro com a localitzador,va desenvolupar la sensibilitat del nas. I ara la tenen molt aguda.El talp, al moure’s per túnels subterranis, utilitza molt les potes davanteres per excavar. Com a conseqüència, aquestes potes es van fer més grans. El talp, també va desenvolupar un sisè dit per tal d’excavar més fàcilment.La cua dels talps, amb el pas del temps, s’ha reduït de tamany. Això és a causa del seu desús. Al no utilitzar-la, aquesta es va anar atrofiant, i per tant es va anar comprimint i escurçant.

El Lamarckisme es basa en el transformisme. És a dir, que les espècies canvien al llarg del temps. Segons Lamarck, aquest transformisme era degut a tres causes:

■ L’existència d’una tendència cap a la complexitat: “L’evolució es produeix des de les espècies més senzilles, sorgides per generació espontània, cap a les més complexes.”

■ L’aparició d’adaptacions al medi a causa de l’ús o el desús dels òrgans: Lamarck pensava que l’us o el desús dels òrgans en produïa el desenvolupament o l’atròfia. Segons ell, les variacions en el medi ambient podien provocar canvis en els costums de les espècies i que

aquestes utilitzessin o prescindissin de determinats òrgans (la funció crea l’òrgan).

■ L’Herència dels caràcters adquirits. Els canvis que es produïen en la vida d’un organisme per l’ús o desús dels òrgans en un intent d’adaptar-se al medi, es transmetien als descendents.

L’origen de les espècies segons Lamarck:

-Noves espècies sorgeixen per generació espontània .

-Les espècies es van transformant i perfeccionant mentre puguen per l’escala evolutiva.

1.3. El darwinisme:

Charles Darwin ( 1809-1882)

Darwin va observar en un viatge a les illes Galápagos, va observar que en les diferents illes, moltes espècies que hi vivien eren molt diferents. A cada illa hi havia subespècies diferents de tortuga.Era força difícil doncs, que l’origen de tantes formes diferents d’un mateix organisme tingués la causa en un sol acte creatiu. Va concloure que aquestes diferències entre organismes d’una mateixa espècie era el resultat de l’adaptació als diversos hàbitats dels descendents de les primeres espècies que havien arribat a aquell territori.Per tant, amb el temps i l’aillament, sorgien noves espècies. Però per què?Per a Darwin hi havia d’haver un mecanisme evolutiu que expliqués aquest canvis. Ell va tenir en compte que la producció d’aliments creixia més a poc a poc que el creixement de les poblacions dels individus. És a dir, que entre els organismes es produia una lluita per l’existència.

Aquest mecanisme de l’evolució tenia tres punts:

1. L’elevada capacitat reproductora: Els individus tenen un potencial de reproducció molt alt, i la causa que els individus no creixin indefinidament és que els recursos són limitats.

2. La variable de la descendència: Els organismes amb reproducció sexual originen descendents diferents entre si. Alguns d’aquests individus són més aptes per suportar un determinat canvi o condicions de l’etorn i altres estan més adaptats per unes altres condicions. Uns fan millor unes funcions, uns altres unes altres.

3. La selecció natural: Si les condicions ambientals canvien o es tornen més hostils, la lluita per la supervivència s’accentuarà. Els organismes que tinguin característiques menys favorables per sobreviure segons les condicions del medi moriràn. Els que estiguin millor adaptats al medi pels seus caràcters sobreviuràn. Aquests fet s’anomena selecció natural. I aquests individus transmetràn els seus caràcters a la generació següent. La selecció natural és en resum, la supervivència del més apte.

Segons Darwin, només els organismes més ben adaptats sobreviuen i transmeten els seus caràcters a la descendència. I els individus amb reproducció sexual originen descendents diferents entre ells. Per tant, hi havia talps amb característiques diferents entre ells. I aquells que tenien les característiques que els permetien sobreviure quan la lluita per la supervivència s’accentuava a causa d’un canvi en l’entorn o una menor disponibilitat de recursos, es reproduïen transmetent els seus caràcters mentre que els altres morien El sentit de la vista provoca una despesa d’energia. Els talps no necessiten tenir-lo, ja que viuen sota terra. Per tant, els que tenen la vista atrofiada tenen una probabilitat de supervivència més alta (selecció natural), ja que s’estalvien energia. Amb el pas del temps, això a provocat que els talps amb la vista més aguda s’extingissin, i que avui en dia, tots tinguin la vista atrofiada. A més, els talps que tenien els ulls descoberts, eren més propensos a les infeccions per la terra que els entrava als ulls i la seva supervivència no es veia afavorida. En canvi, hi havia talps que presentaven una capa de pell als ulls que evitava les infeccions i augmentava les seves capacitats de supervivència i reproduir-se transmetent aquest caràcter als seus descendents.Per orientar-se pel món subterrani, on la vista no serveix gaire, els talps amb el sentit del tacte més desenvolupat són els que tendien a sobreviure més. Amb el pas del temps i gràcies a la selecció del medi, això ha provocat que els talps d’avui en dia tinguin uns sensors del tacte al nas molt aguts per poder detectar les vibracions dels cucs sota terra.Com que els talps han d’excavar per moure’s pels túnels sota terra, els que tenien les potes davanteres més grans eren més propensos a sobreviure. També ho eren els que presentaven un sisè dit. Per tant, avui en dia la majoria dels talps tenen les potes davanteres grans i acostumen a presentar un sisè dit.Tenir una cua llarga suposava un desavantatge considerable, ja que delimitava l’agilitat dels talps. Per tant, a causa de la selecció del medi, la mida de la cua dels talps és força reduïda.En un període de temps llarg, la selecció natural va modelar el talp fins a l’actualitat amb aquests caràcters perquè, com hem vist, són els que li permetien una major supervivència.

1.4.Les proves de l‘evolució:

La biologia d’avui no es pot entendre sense tenir en conte la teoria de l’evolució. L’esdeveniment de l’evolució és molt difícil d’observar directament, ja que és un procés molt llarg, però tots els organismes vius presenten trets evolutius que la demostren.

Així tot podem observar proves de diferents tipus:

– Paleontològiques:

L’estudi dels fòssils i la comparació de les espècies extintes i les actuals ens permet veure les seves similituds i diferències. Demostrant que els éssers vius que han viscut a la Terra en el passat han canviat amb el temps i que unes espècies han estat substituïdes per altres.

Així per exemple tenim disponible tota la sèrie de fòssils que permeten comprovar l’evolució del cavall. Es coneixen les passes que han permès la transformació d’un animal d’una mida reduïda amb quatre dits a les potes cap l’estat actual, d’alçada major i amb un dit a cada pota.

Biogeogràfiques:

Es basa en estudiar les similituds i diferències de la fauna i flora segons la seva localització geogràfica. Així els organismes de dues regions seran més semblats quant més a prop estiguin i més diferents quant mes lluny.Per exemple els micos d’Amèrica del sud i de l’Àfrica són diferents però presenten espècies que es troben relacionades encara que aquests dos continents es varen separar fa milions d’anys.D’altra banda si observem la fauna d’Austràlia veiem que hi ha grups d’animals que són molts diferents a la de la resta del món, com és el cas dels mamífers, on els marsupials i els monotremes (mamífers primitius amb característiques de rèptil) són la gran majoria, en detriment dels placentats. Austràlia es va separar de la resta de continents amb major anterioritat i el grup dels mamífers varen evolucionar independentment a la de la resta del món.

Anatòmiques:

Són el resultat de l’estudi comparat dels òrgans de les diferents espècies, tant pel que fa a la seva estructura com a la seva funció. Així podem distingir entre:

Òrgans homòlegs: tenen la mateixa estructura interna encara que la seva forma i funció siguin diferents. Són la prova d’un origen comú.

Òrgans anàlegs: tenen una mateixa funció, encara que les seves estructures internes són diferents. Proven l’adaptació d’òrgans diferents a

una mateixa funció, com per exemple les ales dels aus i les dels insectes. A aquest fet s’anomena evolució convergent.

Embriològiques:

Quan estudiem els desenvolupament embrionari dels animals ens adonem que els trets comuns a les fases inicials són més semblants quant més propers són els animals, cosa que demostra que ha hagut un antecessor comú per tots ells.

Biomoleculars:

Les trobem en estudiar a nivell molecular espècies diferents, comparant seqüències de proteïnes i àcid nucleics. Quant més semblants siguin dos organismes, més coincidències existeixen a les molècules que els formen. Així per exemple els humans compartim el 31% dels gens amb els llevats, un 40% amb els cucs del gènere Caenorhabditis, un 90% amb els ratolins i un 99% amb els ximpanzés.