L'Evolució i la Diversitat dels Éssers Vius: Guia Completa

Unitat i diversitat dels éssers vius

La Terra està compartida per diferents éssers vius amb els quals compartim el planeta. A simple vista podem veure plantes, alguns fongs i animals; amb el microscopi podem observar microorganismes. Encara que semblin molt diferents, en realitat tots els éssers vius estan emparentats i procedeixen de cèl·lules ancestrals comunes que sorgiren dels antics oceans. Des que van aparèixer aquestes primeres cèl·lules, han sorgit diferents varietats de formes de vida que s’han adaptat a diferents ambients i que s’han diversificat al llarg del temps. Totes aquestes formes de vida s’han intentat ordenar i classificar en diferents sistemes.

Classificació dels éssers vius

La unitat més important d’aquests sistemes és l’espècie, que és el grup d’organismes amb caràcters comuns que poden encreuar-se i tenir descendència fèrtil. Els individus d’una mateixa espècie que viuen en una àrea determinada formen una població.

L’evolució dels éssers vius

L'evolució és un canvi gradual que es produeix en els éssers vius com a conseqüència de successives adaptacions que provoquen la diversitat d’espècies que veiem i la creació de noves (esquema).

Teories evolucionistes: Introducció

Les teories evolucionistes no van ser acceptades fins a finals del s. XIX; és a dir, són molt properes en el temps. Fins aleshores haurien dominat les idees fixistes per explicar la diversitat de les espècies. Les teories fixistes afirmaven que totes les espècies existents són immutables al llarg del temps i són idèntiques a com van ser creades.

• Creacionisme i catastrofisme: Eren les teories que recolzaven les idees fixistes. El creacionisme afirmava que tots els organismes han estat creats directament per Déu. El catastrofisme justificava la desaparició d’algunes espècies de les creades inicialment mitjançant catàstrofes naturals que les havien eliminat al llarg del temps.

Les teories evolucionistes de Darwin i Lamarck

L’evolució és la responsable de l’aparició de noves espècies i de la diversitat d’aquestes a la Terra. Les teories evolucionistes principals que explicaven la diversitat de les espècies van ser dues:

1. La hipòtesi evolucionista de Lamarck.
2. La teoria de l’evolució de Darwin.

Per il·lustrar aquestes dues teories ens plantejarem un problema com a exemple: els avantpassats de les girafes tenien el coll curt i s’alimentaven de la pastura de les praderies. Com que contínuament es produeixen canvis en el medi ambient, va haver-hi un moment en què la pastura va escassejar i les girafes van haver de menjar dels arbres. Què va ocórrer?

• Segons Lamarck: Les girafes, en tractar d’arribar a les fulles, cada vegada van tenir el coll més llarg.
• Segons Darwin: Pensava que les que naixien més altes estarien millor alimentades i cada vegada n'hi hauria més, eliminant-se progressivament les més menudes.

La hipòtesi evolucionista de Lamarck

Lamarck va ser el primer científic que va formular una teoria evolutiva. La seva hipòtesi va ser també anomenada transformisme, perquè pensava que els organismes es transformaven en altres amb el pas del temps. La teoria es basa en dos principis:

• A) La funció crea l’òrgan: Els organismes responen als canvis en l’ambient desenvolupant els òrgans que els són més útils i aprofitant els que no serveixen.
• B) Els caràcters adquirits nous s’hereten: Les modificacions en els organismes d’abans són heretades pels descendents. *En aquest últim principi és on falla la teoria, ja que els caràcters adquirits en la vida no s’hereten.

Teoria de l’evolució de Darwin

Les teories de Lamarck van ser refusades pels seus detractors, imperant les teories fixistes fins que el 1859, Darwin va publicar l’obra “L’origen de les espècies per mitjà de la selecció natural”, on es formulaven proves contrastades que explicaven la selecció natural com a mecanisme evolutiu. Les teories de Darwin desplaçaren les teories fixistes segons les quals les espècies eren tal com havien estat creades. Es basen en els següents principis:

• A) Competència: Encara que en les distintes poblacions d’organismes quasi sempre naixen més organismes dels que moren, mai creixen desmesuradament perquè els recursos disponibles són limitats (hàbitat, aliment, etc.). Entre els individus que les componen, uns seran més grans, altres més alts, més ràpids, etc.
• B) Selecció natural: Els individus que tinguin uns caràcters més avantatjosos en l’entorn on es troben seran els més ben nodrits, més sans i els que més anys viuran, tenint també més descendència. Els de caràcters menys favorables s’extingiran.
• C) Evolució de les espècies: Els individus supervivents originen la generació següent, transmetent els caràcters avantatjosos, de forma que aniran acumulant-se canvis al llarg del temps fins a donar noves espècies.

Neodarwinisme: La teoria sintètica

En el s. XX es va produir la síntesi entre la teoria de la selecció natural darwiniana i la genètica mendeliana, donant origen a la genètica de poblacions; va nàixer el neodarwinisme o la teoria sintètica de l’evolució. Cal tenir en compte que:

• a) L’evolució és un fenomen de poblacions: no és l’individu qui evoluciona, sinó la població.
• b) La selecció natural és sempre causa del medi ambient que canvia constantment.
• c) El procés evolutiu consisteix en el fet que cada població estarà millor adaptada al seu ambient com a conseqüència de l’augment dels individus amb un determinat tret avantatjós.

La selecció natural i l’èxit evolutiu

Els canvis en les poblacions d’individus mai són intencionats, perquè l’ambient es comporta passivament determinant què és perjudicial i què és avantatjós. Cada èxit evolutiu, producte de canvis ambientals, és un esdeveniment casual i impredictible.

Agents de la selecció natural

El principal agent és la competència entre els organismes per l’obtenció de recursos alimentaris, d’hàbitat, reproducció, etc. No sempre se selecciona l’organisme més apte o més fort; de vegades sobreviuen els més aptes per a coexistir amb altres organismes de l’ambient, sobretot els que s’aprofiten de la seva coexistència (simbiosi).

Les extincions

Quan cap individu d’una població pot adaptar-se a un determinat canvi ambiental, la selecció natural provoca l’extinció de l’espècie.

Factors que provoquen l’extinció d’una espècie

• A) Localització molt reduïda d’una espècie: No permet la seva expansió i l’arribada d’un depredador, un altre competidor o un canvi mínim en l’ambient pot dur a la seva desaparició.
• B) Especialització extrema: Les adaptacions han fet dependre l’espècie d’un determinat factor molt concret que limita el seu desenvolupament. Un exemple són els ossos panda gegants que només s’alimenten de brots tendres de bambú.
• C) Canvis climàtics: Són els causants de la destrucció d’una espècie perquè canvia el seu hàbitat. Aquests canvis són deguts a la deriva continental, a l’activitat volcànica o a l’impacte de meteorits.

Aparició d’espècies noves

L’aparició d’espècies noves a partir d’altres s’anomena especiació. Per a l’aparició d’una nova espècie és necessari l’aïllament de la precursora. Hi ha dos models que expliquen el mecanisme evolutiu:

• Model neodarwinista o gradualista: Les espècies noves apareixen després d’una acumulació de canvis menuts.
• Model de l’equilibri puntual: Considera que hi ha períodes sobtats de canvis que originen l’extinció d’unes altres, adaptades a hàbitats nous que s’han quedat buits.

L’escala geològica i biològica

Des que es va formar la Terra fa uns 4.600 milions d’anys, han viscut una gran quantitat d’espècies, sent només un 0,1% del total les espècies que viuen en l’actualitat. La resta són espècies fòssils que s’han extingit al llarg de la història. Aquesta història es divideix en quatre eres:

1. Precambrià: 4.600 m.a. - 550 m.a.
2. Paleozoic: 550 m.a. - 248 m.a.
3. Mesozoic: 248 m.a. - 65 m.a.
4. Cenozoic: 65 m.a. - Actualitat.

Estudi de les eres

A) Precambrià

És l’era més antiga i en ella es formaren les molècules químiques que donaran lloc a les primeres cèl·lules procariotes (4.000 milions d’anys). Fa 2.000 milions d’anys es desenvoluparen les primeres cèl·lules eucariotes (algues i protozous), l’activitat fotosintètica de les quals creà l’atmosfera. Al final del precambrià es desenvoluparen els primers animals.

B) Paleozoic

L’era paleozoica té sis períodes destacables:

• Cambrià: L'explosió càmbrica, el Big Bang de la vida animal.
• Ordovicià: Aparició dels primers vertebrats (peixos) i fongs.
• Silurià: Desenvolupament de mandíbules i aletes en els peixos.
• Devonià: Aparició dels primers amfibis, insectes i plantes (colonització terrestre).
• Carbonífer: Desenvolupament de grans boscos i aparició dels rèptils.
• Permià: Formació de Pangea i l'extinció en massa més gran de la història (95% de les formes vives).

C) Mesozoic

Comprèn el Triàsic, Juràssic i Cretaci. Caracteritzat per un clima benigne que va afavorir la gran diversificació dels grans rèptils. Van aparèixer els primers mamífers i els ocells. L’era va acabar amb una gran extinció causada, possiblement, per l’impacte d’un meteorit.

D) Cenozoic

Comprèn el Terciari i Quaternari. La desaparició dels dinosaures va permetre el desenvolupament dels ocells i els mamífers. El canvi climàtic causat per l’orogènia alpina va provocar l’augment de grans praderies. Durant el Quaternari va haver-hi diverses glaciacions i va aparèixer l’espècie humana.