Evolució Humana i Geodinàmica Terrestre: Conceptes Clau

L'Espècie Humana: Homo Sapiens

Homo sapiens: espècie de primat de la família dels homínids.

De totes les espècies actuals, les més pròximes evolutivament són els ximpanzés i els bonobos. Compartim un ancestre comú que va viure fa 6 milions d'anys.

Cefal·lització i Desenvolupament Cerebral

La cefal·lització fa referència a l'augment de la capacitat cranial i el volum del cervell, així com l'aparició d'una estructura cerebral més complexa. Gràcies a ella hem pogut produir i utilitzar eines amb un grau d'elaboració elevat, desenvolupar el llenguatge i el raonament abstracte, establir societats organitzades i crear manifestacions artístiques.

Foramen magnum: forat del crani més gran, és on surt la medul·la espinal.

Pel registre fòssil se sap que la cefal·lització va sorgir més tard que el bipedisme, i el seu origen està lligat a un increment en la complexitat de les relacions socials i la capacitat empàtica, més que a les variabilitats cognitives complexes.

El Bipedisme

El bipedisme comporta múltiples canvis morfològics, com la curvatura de la columna o la forma dels peus. L'Homo sapiens és l'única espècie totalment bípeda actualment. Va sorgir quan els nostres ancestres comuns van canviar d'hàbitat arborícola a un hàbitat de sabana, i això va suposar diversos avantatges, entre els quals es destaquen:

• La marxa bípeda és energèticament més eficient que la quadrúpeda, de manera que permet recórrer llargues distàncies en un entorn pobre en recursos.
• Permet detectar visualment depredadors per sobre de la vegetació baixa.
• Ajuda a reduir la temperatura corporal en un clima càlid, ja que exposa menys superfície al sol i més a la brisa.
• Permet tenir les mans lliures per manipular objectes i agafar fruita petita o altres elements.

Els principals canvis associats a l'evolució van ser els anatòmics i els genètics.

Canvis Anatòmics

Hi ha 4 aspectes principals:

1. Cervell molt desenvolupat: L'augment de la grandària del cervell s'ha produït al llarg del procés d'hominizació, ja que la selecció natural ha afavorit una major capacitat per a l'elaboració de missatges que permeten comunicar-nos. La grandària del cervell va influir en el consum de carn, que va aportar proteïnes.
2. Cos lleuger i cara expressiva: La pèrdua de pèl va ser una adaptació als períodes climàtics canviants. L'adquisició d'un cos més esvelt en relació al d'altres simis va facilitar la rapidesa de moviments i la transformació del rostre: nas més petit i faccions més suaus, mandíbula més afilada. Els músculs de la cara es van flexibilitzar, aconseguint més expressivitat i facilitant la relació i la comunicació entre els individus de l'espècie.
3. Llenguatge: Hem aconseguit una laringe més llarga i unes cordes vocals més desenvolupades. Hem perfeccionat molt l'oïda i la capacitat de l'orella per a la transmissió de senyals a un cervell amb més capacitat.

Canvis Reproductius i Genètics

L'espècie humana té un gran èxit reproductiu. La desaparició del zel va permetre un nombre progressivament més gran de contactes sexuals i una major fertilitat de les femelles.

Canvis genètics: Amb els ximpanzés tenim un ancestre comú amb més del 98% de l'ADN.

Els Parents Pròxims de l'Espècie Humana

Prehomínids

Hi ha restes fòssils d'espècies de simis evolucionats amb una antiguitat d'entre 7 i 5 milions d'anys que presenten progressos notables en el bipedisme i que s'adapten a situacions canviants del clima.

Australopitecs

Apareixen fa uns 4,5 milions d'anys. Se'n coneixen diferents espècies: africanus, afarensis i anamensis. A partir d'aquests hi ha dues línies: uns de cos robust (Paranthropus) i uns altres més gràcils que evolucionen cap al gènere Homo. El fòssil més conegut és el de l'esquelet d'un infant (nen de Taung), que és africanus, i una femella anomenada Lucy (afarensis), que van viure amb l'Homo habilis.

Característiques dels Australopitecs

• Caminaven drets.
• Cara ampla.
• Cervell més gran que el dels ximpanzés.
• Mandíbules grosses i gruixudes adaptades a la seva alimentació.
• Cames curtes; les femelles no passaven del metre i els mascles no passaven del metre i mig.
• Mans semblants a les dels humans i podien agafar objectes.

Gènere Homo

Apareix fa 2,5 milions d'anys. Es caracteritza per ser plenament bípedes, tenir un cervell més gran que el dels australopitecs i un crani en posició vertical, i la capacitat de fabricar eines.

Homo habilis

Notablement més avançat que els australopitecs, sorgeix a Àfrica fa 2,5 milions d'anys. Es va produir un refredament del planeta, una disminució de la zona arbòria i l'aparició de la sabana. La crisi climàtica va propiciar una alimentació més variada en espais més oberts i l'augment del cervell. Tenia una alçada entre 1,3 m i 1,5 m i era capaç de pensar i construir eines.

Homo ergaster

Va viure entre 1,8 i 1,4 milions d'anys. Presentava semblances amb els humans actuals. Es va estendre per molts llocs i va augmentar considerablement la seva població. El seu cervell va augmentar de grandària, assolint entre 800 i 900 cm cúbics. Tenia una talla semblant a la dels humans actuals. Va ser un bon caçador de peces petites i molt organitzat en les tasques quotidianes, com l'obtenció d'aliments o la tècnica de descarnar animals o l'obtenció de tubercles.

Homo sapiens

Apareix fa 250.000 anys a Àfrica. Amb característiques dels sapiens, va tenir un èxit reproductiu que va acabar ocupant totes les regions del món. Fa 60.000 anys arriben a Àsia, fa 40.000 arriben a Austràlia i fa 35.000 arriben a Europa. Al continent d'Amèrica arriben per l'estret de Bering fa 15.000 anys.

Morfologia i Fisiologia de l'Homo sapiens

Tenien el crani bombat i un cervell que feia al voltant de 1450 cm³, cara plana i vertical, front aixecat, arcs superciliars reduïts, barbeta prominent i l'aparell mastegador reduït. Faccions de la cara suaus. La columna es va arquejar proporcionalment per suportar el pes del cap, aconseguint un contacte més eficaç amb el terra (1,70 m d'alçada).

Geodinàmica Terrestre

Energia Interna de la Terra

L'energia emmagatzemada sota la superfície terrestre es diu energia geotèrmica.

En mines i perforacions, cada 100 metres augmenten 3 °C; això es diu gradient geotèrmic.

Profunditat màxima explorada: 12-15 km. Radi de la Terra: 6.371 km.

Per tenir més informació de l'interior del planeta s'utilitzen dos aparells:

1. Mètodes directes: Proporcionen informació sobre les capes interiors de la Terra (però no gaire).
2. Mètodes indirectes: Aquestes ones depenen de les propietats físiques del medi que travessen. La propagació de les ones sísmiques permet conèixer les propietats físiques dels materials a milers de km de profunditat.

Estructura de la Geosfera

La geosfera no és homogènia; hi ha dos tipus de capes consecutives:

• Químiques: Escorça (discontinuitat de Mohorovičić), Mantell (discontinuitat de Gutenberg) i Nucli. Els materials més densos es concentren al nucli i els menys densos a l'escorça.
• Físiques: Litosfera, Astenosfera, Mesosfera, Nucli extern (discontinuitat de Lehmann) i Nucli intern.

Origen de la Geosfera

Conèixer l'estructura i la composició de la geosfera permet als científics tenir diverses teories sobre com es va formar la Terra. Edat: 4.500 milions d'anys. L'energia interna de la Terra és la suma de l'energia tèrmica generada durant la seva formació i de l'energia emesa per elements radioactius presents a l'interior del planeta.

Dinàmica Interna de la Geosfera

La geosfera no ha deixat de canviar des del seu origen. Alguns canvis poden ser sobtats, com les erupcions volcàniques (responsables d'illes i muntanyes). En canvi, altres es produeixen molt lentament al llarg de milions d'anys i són responsables de l'aparició de grans cadenes muntanyoses, moviments dels continents i del creixement o retrocés dels oceans.

Moviments del Mantell

La diferència de temperatura de la litosfera fa que hi hagi uns moviments convectius que són cíclics i extremadament lents.

Moviments del Nucli

Els moviments del nucli extern (metall fos) al voltant del nucli intern (metall sòlid) generen el camp magnètic. S'estima que l'orientació del camp magnètic terrestre no sempre ha estat com actualment, i es considera que estan relacionats amb els moviments del nucli.

El Camp Magnètic Terrestre

Protegeix la Terra del vent solar i dels raigs còsmics, radiacions que destruirien part de l'atmosfera i dificultarien el desenvolupament de la vida.

Moviments de la Litosfera

La litosfera no és una capa continuada; està formada per una quinzena de plaques independents encaixades unes a les altres, anomenades plaques tectòniques. Aquestes plaques són molt rígides i descansen sobre els materials plàstics de l'astenosfera. És als límits de les plaques on hi ha més terratrèmols i erupcions volcàniques; al centre no passa mai res. Aquests materials es deformen i flueixen, posant en moviment les plaques de la litosfera, i poden ser de dos tipus:

1. Horitzontals: Els corrents convectius arrosseguen les plaques tectòniques que hi descansen al damunt. En un any es poden moure o desplaçar entre 1 cm i 18 cm.
2. Verticals: Les plaques tectòniques floten sobre l'astenosfera i s'enfonsen més o menys en funció de la seva densitat i el pes que suporten. Quan el pes d'una placa disminueix per efecte de l'erosió, té lloc un moviment ascendent; quan augmenta, s'inicia un moviment decadent.