Bioelements, Energia i Evolució dels Éssers Vius

Bioelements: Components dels Éssers Vius

Els bioelements són els elements químics que formen part dels éssers vius. N'hi ha uns 70, dels quals 25 apareixen en tots els éssers vius i 45 només en alguns. Tots els bioelements són imprescindibles i necessaris per al funcionament correcte dels éssers vius.

Classificació dels Bioelements

1. Bioelements Primaris

Són el carboni (C), l'hidrogen (H), l'oxigen (O), el nitrogen (N), el fòsfor (P) i el sofre (S). Formen el 99% de la matèria viva i són imprescindibles per a la formació de les biomolècules.

2. Bioelements Secundaris

Són el calci (Ca), el potassi (K), el sodi (Na), el clor (Cl) i el magnesi (Mg). Formen part de la matèria viva en menor proporció que els primaris, però també són essencials per a les biomolècules.

3. Oligoelements

Representen menys de l'1% de la matèria viva, però són igual d'importants que els primaris i els secundaris. Es divideixen en dos tipus:

• a) Oligoelements essencials: ferro (Fe), manganès (Mn), coure (Cu), zinc (Zn), fluor (F), iode (I), bor (B), silici (Si), vanadi (V), crom (Cr), cobalt (Co), seleni (Se), molibdè (Mo) i estany (Sn).
• b) Oligoelements no essencials: alumini (Al), liti (Li), arsènic (As), etc. No apareixen en tots els éssers vius.

L'Energia dels Éssers Vius

Respiració Cel·lular

• Lloc: Mitocondris
• Organismes: Tots els éssers vius
• Funció: Obtenir energia a partir dels nutrients
• Procés: Nutrients (glucosa) + O₂ = CO₂ + H₂O (vapor) + ENERGIA (amb ella l'ésser viu realitza les funcions vitals)

Obtenció dels Nutrients

1. Organismes Autòtrofs

Fabriquen matèria orgànica a partir de matèria inorgànica.

• a) Organismes autòtrofs fotosintètics: Obtenen l'energia necessària del sol i realitzen la fotosíntesi: CO₂ + sals minerals + H₂O = nutrients (glucosa) + O₂ (exemple: plantes).
• b) Organismes autòtrofs quimiosintètics: Obtenen l'energia necessària de diferents reaccions químiques. No realitzen la fotosíntesi, sinó la quimiosíntesi (exemple: bacteris).

2. Organismes Heteròtrofs

S'alimenten de matèria orgànica prèviament elaborada per un altre ésser viu. No realitzen ni la fotosíntesi ni la quimiosíntesi (exemple: persones i animals).

L'Origen de la Vida

Fa 4.000 milions d'anys va aparèixer la vida a la Terra (organismes quimiosintètics). Fa 3.000 milions d'anys van aparèixer els primers organismes fotosintètics.

Com era la Terra quan va aparèixer la vida?

1. Activitat volcànica molt intensa, sobretot vulcanisme submarí, ja que la majoria dels continents encara no s'havien format.
2. Les aigües dels oceans eren molt càlides i riques en minerals dissolts.
3. La concentració de diòxid de carboni a l'atmosfera era molt elevada (20%) a causa de la gran activitat volcànica, la qual cosa implicava l'existència d'un efecte d'hivernacle molt elevat. A l'atmosfera, a part del CO₂, també hi havia grans quantitats d'amoníac (NH₃), metà (CH₄), hidrogen (H₂) i vapor d'aigua (H₂O).
4. No hi havia oxigen (O₂) ni a l'aigua ni a l'atmosfera.
5. A l'atmosfera tampoc existia la capa d'ozó i, per tant, els raigs ultraviolats del sol arribaven a la superfície de la Terra, la qual cosa només permetia la vida dins l'aigua.
6. Hi havia moltes tempestes amb moltes descàrregues elèctriques i molta pluja.
7. Poc a poc va haver-hi una disminució de la concentració de CO₂ a l'atmosfera, ja que aquest gas es dissol amb l'aigua de pluja i passava al mar.

L'Evolució

Fixisme

Les espècies han estat creades tal com les coneixem, fixes i immutables, i no canvien al llarg del temps.

Evolucionisme

Les espècies pateixen canvis, és a dir, es transformen al llarg del temps.

• Població: Conjunt d'individus que pertanyen a una mateixa espècie i habiten en una zona determinada. Exemple: Homo sapiens de Tavernes.
• Espècie: Conjunt d'organismes capaços de reproduir-se entre si i que tenen descendència fèrtil.

El Transformisme o Lamarckisme: Teoria dels Caràcters Adquirits (1744-1829)

La teoria de Lamarck es fonamenta en dues idees:

1a. Els organismes canvien necessàriament al llarg del temps en un procés que passa de manera contínua i gradual de formes més simples a altres de més complexes.

2a. Els canvis en les condicions del medi ambient que es produeixen al llarg del temps provoquen en les espècies la modificació dels seus hàbits. Si els seus hàbits impliquen l'ús o desús de determinats òrgans, aquests s'enfortiran o, per contra, es debilitaran o arribaran a desaparèixer (la necessitat fa l'òrgan). Les modificacions induïdes per l'ambient serien transmeses a la descendència. Amb el temps, tota la població hauria canviat, és a dir, l'espècie es transforma.

Exemple: el talp, pels seus costums, fa poc ús de la vista i solament tindria ulls molt petits perquè exercita molt poc aquest òrgan.

Teoria de l'Evolució de Darwin: L'Evolució per Selecció Natural

Variabilitat + Selecció natural = Evolució

1. Hi ha diferències o variacions heretables entre els individus d'una població.
2. Neixen més éssers vius dels que poden sobreviure; en conseqüència, entre ells s'estableix una lluita per la supervivència davant dels limitats recursos del medi.
3. Algunes de les variacions hereditàries proporcionen avantatges als individus a l'hora de sobreviure i deixar descendents respecte dels que no en tenen. Així, al llarg de successives generacions, es produirà un augment gradual d'aquelles variants hereditàries avantatjoses i l'eliminació de les perjudicials. Com a conseqüència, la població canvia: s'ha produït una selecció natural.
4. Després de nombrosos anys de selecció natural (1.000.000 anys), els individus d'una població podran diferir dels antecessors. Si aquestes diferències són molt importants, poden arribar a formar una nova espècie.