Principals teories evolutives

Què és l'evolució biològica?

És la transformació gradual i progressiva de formes de vida primitives, en altres de mes diferenciades i complexes.

El fundador de la teoria moderna de l'evolució va ser Darwin.

El feixisme:

Teoria que va tenir una gran credibilitat durant segles. Aquesta considerava que totes les espècies eren invariables i que van ser creades al començament dels temps. Els fòssils es consideraben capricis de la natura o éssers que van desaparéixer per catastrofes diverses.

El catastrofisme:

Teoria de la creació successiva, que defén que la Terra ha estat poblada per una successió de flors i faunes independents entre si. Aquests ésseres vius eren producte d'actes creadors seguits d'anihilacions catastròfiques (quasi 27 creacions diferents).

Teories Darwinistes:
A mitjan del s. XIX, Darwin va donar a conèixer una polèmica teoria que intentava explicar l'evolució biològica: la Teoría de la selecció natural.
Aquesta Tª argumentava el següent:

• Els  èssers vius, produeixen una descendencia molt nombrosa. Si tots sobrevisqueren, en poques generacions ompliriem la Terra.
• Només prospera una minoria dels nascuts. El nombre d'individus d'una població es manté practicament constant al llarg de la generació.
• Qualsevol població està formada per individus que presenten petites diferencies hereditàries.
• Sobreviuen els mes actes o els que estàn mes ben adaptats a l'ambient.
• La natura selecciona els individus amb peculiaritats, producte de les diferències hereditàries. Per a sobreviure en aquell ambient determinat.
• Els supervivients transmeten a la seua descendència els caràcters adaptatius favorables.

El Neodarwinisme o Tª Sintètica de l'Evolució:
Naix de la unió de la Tª Darwinista amb els coneixements de la genètica i altres ciències biològiques. Hui, sabem que només les diferències hereditàries són la matèria primera de l'evolució. Aquest procés, actua acumulativament sobre petites variacions, pot produir canvis evolutius importants. Les mutacions i la selecció natural es complemeten entre si.


Teories actuals:

• Gradualisme, defensa una evolució gradual i continuada en el temps i lleva importàcia als fenmens catastrofistes en l'evolució.`
• Equilibri puntuat o Saltacionisme, creada per Eldredge i Gould, proposen que les espècies viuen llargs períodes d'estabilitat que queden tallats bruscament per fases breus de canvis. Això, explica el registre fòssil actual.
• Evolució en mosaic, proposada per Beer, estableix que certs caràcters es manifesten estables durant molt de temps, mentre que d'altres evolucionen gradualment.

Matèria i energia en els ecosistemes

Matèria i energia:

Els ecosistemes necessiten matèria i energia. Aquests dos termes són una mateixa cosa, perquè la matèria conté energia:

• Materia: es troba en els ecosistemes sota diverses formes:
• Inerta: roques i minerals, són factors abiótics.
• Orgànica: èssers vius (animals i plantes), són factors biótics.

• La matèria que hi ha en els ecosistemes és limitada i per això s'ha de reciclar continuament.      Quan els èsser vius deixen d'existir, els organismes descomponedors (bacteris i fongs), reciclen la matèria orgànica i la transformen en inorgànica.

-------------

• Energia: el Sol es la font energètica principal per a la majoria dels èssers vius dels ecosistemes. És i·limitada. Els èssers vius autòtrofs capten una petita part de l'energia solar i per mitjà de la fotosintesi, la transformen inorgànica (pobra en energia) en materia orgànica (rica en energia química).
  La major part de l'energia es perd amb la femta o en forma de calor. Només una petita part passa a altres organismes, gràcies al procés de nutrició.

L'obtenció de materia i energia:

Tots els organismes obtenen l'energia a partir de les molècules orgàniques, pero no tots de la mateixa manera:

• Autòtrofs: són capaços de formar matèria orgànica, per això s'anomenen productors.
• Heteròtrofs: necessiten prendre la matèria orgànica ja elaborada pels productors, per això son consumidors. Tipus:
• Primaris o Herbívors: s'alimenten de productors.
• Secundaris o Carnívors/Carronyaires: s'alimenten de consumidors primaris.
• Terciaris o Supercarnívors: animals que s'aliemnten d'altres carnívors.

Aquesta seqüència s'aomena cadena tròfica o alimentària. Cadascuna de les baules d'aquesta cadena és un nivell tròfic. La darrera baula de les cadenes tòfiques l'ocupen els descomponedors (bacteris i fongs) aquests s'encarreguen de transformar les restes de matèria orgànica en materia mineral. Això es esencial perquè la matèria es recicle.

L'origen de la vida

Tª de la generació espontània:

Durant molt de segles es va creure que els èsser vius naixien espontàniament de la matèria orgànica en descomposició.

Falsedat de la generació espontània:

El primer científic que es va qüestionar aquesta teoria va ser Francesco Redi. Redi, volía demostrar que les larves de mosca que apareixen en la carn en descomposició, provenien de les mosques i no d de la carn.

El descobriment dels microorganismes va augmentar l'interés per la generació espontània. Al segle XIX, Louis Pasteur va demostrar que la creença en la generació espontània era falsa. Pasteur va comprovar que els microorganismes presents en l'aire són els que descomponen els medis de cultiu.

Pasteur va concloure que tot ésser viu prové d'un altre ésser viu, encara que siga un microorganisme.

La formació de les primeres cel·lules:

L'any 1922 Oparin va proposar una teoria sobre l'origen de la vida: "les primeres molécules es van formar a partir dels gasos de l'atmosfera primitiva per l'acció de descàrregues electriques de les tempestes i de la llum ultraviolada del Sol".

MIller, mitjançant un aparell que simulava les condicions de l'atmosfera primitiva, va poder comprovar que a l'interior es formaven molts compostos precursors de la majoria de les biomolécules (aminoàcids).

Es creu que aquestes biomolécules es van anar acumulant durant milions d'anys i van formar la Sopa primitiva o Brou primordial. En algun moment, una de les biomolécules va ser capaç de fer còpies de si mateixa.

Posteriorment, aquestes aconseguiren unir-se a altres i tancar-se en petites gotes (coacervats). Aquests coacervats, van donar lloc a les primeres cèl·lules.

Resum Vídeo Darwin a València:

L'aparició de l'obra de Darwin va posar en qüestió les idees anteriors al s. XIX sobre l'origen de l'espècies (abans es pensava en déu/és com a explicació).

A València, com en la resta d'Espanya, el s. XX marcarà un abans i un després en moltes coses. En l'àmbit científic, es va organitzar el Congrés de l'Associació Espanyola per al Progrés de les Ciències. Aquest al principi es pensava que passaria inadvertit (Diari El Poble), però en 1909 se li rendeix un homenatge a Darwin, cosa que fa que coure major importància.

"Darwin va passar d'estudiar medicina a teologia, i després va estudiar botànica. La botànica marcarà un abans i un després, ja que és on ho marcarà el naturalisme.

En el viatge a les américas (durant 5 anys) serà on va prendre notes del que observa, i li farà plantejar-se qüestions. Sobretot els fòssils. Dos anys després del seu viatge seran dos dels seus anys més productius, sobre geologia, i l'origen de les espècies.

Cobra importància les seues recerques gràcies a a el col·laboració de dades ornitològiques (pinsans).

1837 Darwin es convenç que les espècies havien sorgit sense cap ajuda divina, fins i tot parla de l'evolució.

1838 Darwin extrapola els principis de Maltus a la resta de les espècies, i parla de la selecció natural.

1842 Darwin escriu un esbós de la seua Teoria Evolutiva.

1844 Darwin va escriure un assaig parlant d'ella, però solament parla d'ell en un circule molt reduït de naturalistes.

1859 Darwin va publicar el seu llibre l'Origen de les Espècies, i en 1871 l'Origen de l'Home.

1882 Va morir Darwin, però fins a aquesta data va continuar amb els seus estudis respecte a la matèria. Estudis que assentaran les bases de la Biologia Evolucionista actual."

1909 Casanova, "deixeble" valencià dels estudis evolucionistes de Darwin van promoure l'homenatge a Darwin, abalado pel filòsof Miguel de Unamuno (Rector de la Universitat de Salamanca). Gràcies a Unamuno, aquest acte, tub major repercussió.

Actualment cal destacar el paper de l'Institut Cabanilles, en l'àmbit de la biología i els principis darwinistes. 

Lleis de mendel

                                                            LLEIS DE MENDEL

1Llei de mendel: Estableix que si es creuen dues races pures (una amb genotip dominant i una altra amb genotip recessiu ) per a un determinat caràcter , els descendents de la primera generació seran tots iguals entre si 



                                                          AA   x    aa




2 Llei de mendel: Aquesta llei estableix que durant la formació dels gàmetes , cada al·lel d'un parell se separa de l'altre membre per determinar la constitució genètica del gàmeta filial .





                                                              Aa   x   Aa

3 Llei de mendel: De vegades és descrita com la 2ª Llei , en cas de considerar només dues lleis ( criteri basat en què Mendel només va estudiar la transmissió de factors hereditaris i no la seva dominància / expressivitat ) . Mendel va concloure que diferents trets són heretats independentment uns d' altres , no hi ha relació entre ells , per tant el patró d'herència d'un tret no afectarà al patró d'herència d'un altre

                                                      AA  aa   x    BB  bb

Activitat Mitosi/Meiosi II

Meiosi és una de les formes de la reproducció cel·lular. Aquest procés es realitza en les glàndules sexuals per a la producció de gàmetes. La formació de gàmetes rep el nom de gametogénesis:
1. La gametogénesis masculina o espermatogènesi, condueix a la formació de quatre espermatozoides haploides per cada cèl·lula que entra en la meiosi.
2. La gametogénesis femenina o ovogénesis, genera un sol òvul per cada cèl·lula que entra en la meiosi, mitjançant un procés que assigna virtualment tot el citoplasma a un solament dels dos nuclis en cada divisió meiòtica.

FASES:

• Meiosi 1, els cromosomes en una cèl·lula diploide es divideixen novament. Est és el pas de la meiosi que genera diversitat genètica.
• ProfaseI
• Leptoteno, primera etapa  durant la qual els cromosomes individuals comencen a condensar en filaments llargs dins del nucli. Al llarg dels cromosomes van apareixent uns xicotets engrosamientos denominats cromómeros.
• Zigoteno o zigonema, els cromosomes homòlegs comencen a acostar-se fins a quedar recombinados en tota la seua longitud. Açò es coneix com a sinapsi (unió) i el complex resultant es coneix com bivalente o tétrada, on els cromosomes homòlegs (patern i matern) s'aparien, associant-se així cromàtides homòlogues. Producte de la sinapsi, es forma el complex sinaptonémico.
  La disposició dels cromómeros al llarg del cromosoma sembla estar determinat genèticament.
• Paquiteno, na vegada que els cromosomes homòlegs estan perfectament apariats formant estructures bivalentes es produeix el fenomen d'entrecreuament cromosòmic (crossing-over) en el qual les cromàtides homòlogues no germanes intercanvien material genètic. La recombinació genètica resultant fa augmentar en gran manera la variació genètica entre la descendència de progenitors que es reprodueixen per via sexual.
• Diploteno Els cromosomes continuen condensant-se fins que es poden començar a observar les dues cromàtides de cada cromosoma. A més en aquest moment es poden observar els llocs del cromosoma on s'ha produït la recombinació.
  En aquest punt la meiosi pot patir una pausa, com ocorre en el cas de la formació dels òvuls humans, i el seu procés de meiosi no continuarà fins a aconseguir la maduresa sexual. A aquest estat de latència se li denomina dictioteno.
• Diacinesis, a aquesta etapa podem observar els cromosomes una mica més condensats i els quiasmes. El final de la diacinesis i de la profase I meiòtica ve marcat pel trencament de la membrana nuclear.
• Metafase I El fus acromàtic apareix totalment desenvolupat, els cromosomes se situen en el plànol equatorial i uneixen els seus centròmers als filaments del fus.
• Anafase I Els cromosomes se separen de forma uniforme. En la repartició de cromosomes homòlegs, per a cada parell, el cromosoma matern es dirigeix a un pol i el patern al contrari. Per tant el nombre de cromosomes materns i paterns que hi haja a cada pol varia a l'atzar en cada meiosi.
• Telofase I Cada cèl·lula filla ara té la meitat del nombre de cromosomes però cada cromosoma consisteix en un parell de cromàtides. Els microtúbuls que componen la xarxa del fus mitòtic desapareixen, i una membrana nuclear nova envolta cada sistema haploide.
• Meiosi II La meiosi II és similar a la mitosi. Les cromàtides de cada cromosoma ja no són idèntiques en raó de la recombinació. La meiosi II separa les cromàtides produint dues cèl·lules filles, cadascuna amb 23 cromosomes (haploide), i cada cromosoma té solament una cromàtide.
• Profase II
• Profase Primerenca: Comencen a desaparèixer l'embolcall nuclear i el nuclèol. Es fan evidents llargs cossos filamentosos de cromatina, i comencen a condensar-se com a cromosomes visibles.
• Profase Tardana II: Els cromosomes continuen escurçant-se i engrossint-se. Es forma el fus entre els centríols, que s'han desplaçat als pols de la cèl·lula.
• Metafase II Les fibres del fus s'uneixen als cinetocors dels cromosomes. Aquests últims s'alineen al llarg del plànol equatorial de la cèl·lula. La primera i segona metafase poden distingir-se amb facilitat, en la metafase I les cromàtides es disposen en feixos de quatre (tétrada) i en la metafase II ho fan en grups de dos (com en la metafase mitòtica).
• Anafase II Les cromàtides se separen en els seus centròmers, i un joc de cromosomes es desplaça cap a cada pol. Com en la mitosi, cada cromàtide es denomina ara cromosoma.
• Telofase II En la telofase II hi ha un membre de cada parell homòleg en cada pol. Cadascun és un cromosoma no duplicat. Es reensamblan els embolcalls nuclears, desapareix el fus acromàtic, els cromosomes s'allarguen en forma gradual per a formar fils de cromatina, i ocorre la citocinesi.

Activitat Mitosi/Meiosi I

Les cèl·lules reproductores son haploides, ja que els òvuls i els espermatozoides dels mamífers i algunes algues contenen un sol joc de cromosomes, mentre que la resta de les cèl·lules d'un organisme superior solen tenir dos jocs d'ells (o la seua dotació completa de cromosomes, un joc aportat pel pare i un joc aportat per la mare).

Quan els gàmetes s'uneixen durant la fecundació, l'ou fecundat conté un nombre normal de cromosomes (entre els dos sumen 46), convertint-se en una cèl·lula diploide.

El tipus de divisió mitjançant la qual es formen les cèl·lules sexuals es la meiosi, ja que és un procés de divisió cel·lular en el qual una cèl·lula diploide (2n) experimenta dues divisions successives, amb la capacitat de generar quatre cèl·lules haploides (n). En els organismes amb reproducció sexual té importància ja que és el mecanisme pel qual es produeixen els òvuls i espermatozoides (gàmetes).

La meiosi implica que hi haja una variabilitat en les especies, ja que hi ha un repart al azar dels cromosomes materns i paterns a l'hora de formar els gàmetes.

Tipus de reproducció

• Reproducció sexual és un procés biològic mitjançant el qual els organismes originen descendents a través de la combinació de material genètic que normalment procedeix de dos individus de tipus sexuals diferents o solament de cèl·lules de tipus diferents. Aquests organismes posseeixen dos sexes adults distints, el mascle i la femella. Es caracteritza per la unió de dues cèl·lules especialitzades (cèl·lules sexuals o reproductores) anomenades gàmetes. Aquest procés s'anomena fecundació, i dóna lloc a la formació d'un zigot, que es desenvoluparà en un embrió i més tard formarà un individu complet.

La majoria dels animals (incloent els humans) i les plantes es reprodueixen sexualment

• Reproducció asexual és la capacitat d'un individu de propagar-se a banda de la reproducció sexual. En aquests casos no es requereix la intervenció de cap altre organisme. De manera que els organismes fills són genèticament iguals al progenitor. És la reproducció pròpia dels procariotes, sovint es produeix entre els vegetals i esporàdicament es produeix en alguns animals (partenogènesi) especialment descrit entre els artròpodes. En general es considera que la reproducció asexual és la primera forma de replicació que aparegué en el decurs de l'evolució de les espècies,