Evolució: Lamarck vs. Darwin i Selecció Natural

Exercici sobre Teories Evolutives

Idees incorrectes en l'explicació de Lamarck

a) Adquisició de potes palmípedes en els ànecs

• Els ànecs es van adaptar a nedar desenvolupant una membrana entre els seus dits.
• Els éssers vius s'esforcen per ser millors.
• Si poden desenvolupar una característica útil, ho fan.
• Després, ells la passen a la seva descendència.

b) Reducció dels ulls en els talps

• Els éssers vius s'esforcen per ser millors.
• Si poden desenvolupar una característica útil, ho fan.
• Després, ells la passen a la seva descendència.
• Els éssers vius poden perdre una part que ja no els és útil; fer créixer o mantenir alguna cosa que no és útil comporta pèrdues.
• Els talps passen la majoria del temps sota terra on és fosc, així els ulls no són importants per a ells. En conseqüència, els seus ulls s'han tornat molt petits.

Explicació correcta del procés evolutiu

Trieu un dels dos exemples anteriors (l'adquisició de potes palmípedes en els ànecs o la reducció dels ulls en els talps) i redacteu un text en què expliqueu correctament el procés evolutiu que s'ha esdevingut.

Les potes dels ànecs: Els avantpassats d'aquests ocells tenien potes no palmípedes. Tot i no tenir una membrana entre els dits, hi havia diversitat entre els ocells d'aquesta població (alguns tenien una mica de membrana i d'altres no en tenien gens). Aquesta diversitat s'havia originat per mutacions produïdes totalment de forma fortuïta. (També és correcte afirmar que van aparèixer mutants amb potes palmípedes). Els ocells amb membrana entre els seus dits es veien afavorits per la selecció natural perquè podien nedar més ràpidament i aconseguir més aliment. Això els va permetre reproduir-se més i transmetre aquest caràcter a la descendència. D'aquesta manera, amb el pas del temps, la població va anar canviant fins que tots els ocells van tenir les potes palmípedes.

Ulls dels talps: Els avantpassats dels talps tenien ulls normals. Tot i això, aquesta població tenia diversitat en relació a la mida d'aquests òrgans. Alguns animals els tenien més petits i d'altres més grans. Aquesta diversitat s'havia originat per mutacions produïdes totalment de forma fortuïta. (També és correcte afirmar que van aparèixer mutants amb ulls reduïts). Els animals amb els ulls més petits es veien afavorits per la selecció natural, doncs aquest caràcter els era més favorable per a la vida subterrània (menys probabilitat d'infecció, menor despesa energètica, etc.). Aquest fet els va permetre reproduir-se més i transmetre aquest caràcter a la descendència. D'aquesta manera, amb el pas del temps, la població va anar canviant fins que tots els talps tenien els ulls de mida molt reduïda.

Rebatent les afirmacions de Lamarck

Per a rebatre les afirmacions de Lamarck, Michel Parqué li planteja un altre cas: Doneu una explicació correcta al fet exposat per Parqué (cal que utilitzeu els termes següents: caràcter adquirit, DNA, gàmetes, herència).

La pèrdua d'un òrgan per un accident és un caràcter adquirit al llarg de la vida d'un individu. Aquest fet no altera de cap manera el DNA dels seus gàmetes, que són les úniques cèl·lules responsables de l'herència dels caràcters que un individu hereta dels seus progenitors. Per això, els fills d'una persona que hagi perdut una cama en un accident tindran cames totalment normals.

Estudi sobre el gruix del bec dels ocells

Els gràfics següents mostren els resultats d'un dels estudis realitzats. Utilitzeu la informació de l'enunciat per interpretar els gràfics i digueu si la situació és un cas de selecció natural. Justifiqueu la resposta.

La situació que es comenta descriu una situació en la qual intervé la selecció natural. Les condicions de vida en aquest període afavoririen a certs individus de la població d'ocells, els portadors d'una característica que els feia més eficaços, la del gruix del bec superior. Aquests individus assolirien l'edat reproductora i deixarien major descendència, per la qual cosa es farien més abundants, de generació en generació i de forma progressiva.

Qüestions sobre l'estudi

A. L'augment del gruix del bec és una conseqüència de:

b) La combinació entre les exigències del medi i la diversitat present a les poblacions d'ocells.

Justificació: Perquè evolucionen així els caràcters, seleccionant el més apte a la situació del medi, varies poblacions amb diversitat més o menys gran, produïda per l'atzar.

B. La imatge següent mostra diverses formes del bec dels ocells, relacionades amb diferents maneres d'obtenir l'aliment.

c) Són òrgans homòlegs, ja que fan la mateixa funció en espècies sense parentesc evolutiu.

Justificació: Perquè tot i que exerceixen funcions diferents, tenen un origen i una estructura comuna.

La selecció natural segons Darwin

Quan Charles Darwin analitzava els fenòmens d'adaptació de les espècies, sempre ho feia a partir de la idea de la selecció natural. Creieu que el concepte de selecció natural està present en aquest text? Expliqueu-ho.

Sí. La selecció natural és el mecanisme, proposat per Darwin com a motor de l'evolució, pel qual un fenotip determinat d'una espècie té més avantatges reproductores en un hàbitat concret. Els insectes amb millor camuflatge seran menys visibles pels depredadors i podran reproduir-se i deixar una major descendència.

La variabilitat en l'adaptació de les espècies

a) Quines són les idees actuals sobre l'origen d'aquesta variabilitat?

Els gens són els elements que determinen els caràcters i sobre ells actua l'evolució. Les mutacions i la recombinació genètica són les fonts de la variabilitat.

b) Quin és el paper de la variabilitat en el procés d'adaptació de les espècies?

La selecció natural selecciona, dintre de tota la variabilitat genètica, aquells individus millor adaptats al medi, que seran els que deixaran una major descendència.

Expliqueu-ho a través d'un exemple (diferent del dels insectes esmentats en l'enunciat)

El de la Biston betularia (papallona del bedoll): aquesta viu en els boscos d'Anglaterra, presenta formes amb coloració blanca i formes amb coloració grisa. Els seus depredadors són ocells. A causa de la industrialització, la població de papallones blanques va disminuir dràsticament mentre augmentava la població de papallones grises que eren menys visibles en els troncs dels bedolls ennegrits pel procés industrial.

Lamarck vs. Darwin: Explicació de característiques

Escolliu una d'aquestes característiques en qualsevol de les dues espècies i expliqueu-la:

a) Utilitzant els arguments (principis bàsics) que faria servir Lamarck.

Si per exemple triem el musell llarg, Lamarck argumentaria que en una generació alguns individus van aconseguir allargar una mica el musell, llavors aconseguien arribar més a l'interior dels formiguers i, per tant, sense competència en aquest nínxol. A la generació següent d'aquests individus s'heretava aquest caràcter adquirit i amb l'impuls intern cap a la perfecció s'allargava una mica més el musell (la funció fa l'òrgan). Així successivament s'aconseguia l'adaptació al medi generació a generació.

b) Utilitzant els arguments que faria servir Darwin.

Per a Darwin, en canvi, es partiria d'una variabilitat inicial de mides de musells, de la qual ell desconeixia la causa, sobre ella actua la selecció natural, que aconsegueix que el musell més apte per al tipus d'alimentació d'aquests animals sigui seleccionat favorablement. Els animals amb musell allargat poden arribar més endins del formiguer, s'alimenten millor i, per tant, tindran moltes avantatges respecte els que no, poden ser més ràpids, més grans, més sans... i, per tant, seran els elegits en major nombre en el moment de la reproducció i transmetran les seves característiques als seus descendents.

Aportacions a les idees de Darwin

Altres autors van completar les idees de Darwin fent aportacions en relació, per exemple, a l'origen de la diversitat a les poblacions o a l'herència dels caràcters. Escolliu una d'aquestes aportacions i expliqueu en què consisteix.

Els autors de la teoria sintètica van completar les idees de Darwin en explicar, per exemple, l'origen de la diversitat intraespecífica. Les mutacions originen canvis en el DNA i també, en el cas d'organismes amb reproducció sexual, per recombinació durant la meiosi i segregació aleatòria dels cromosomes homòlegs durant la meiosi.

També van explicar l'herència dels caràcters, aquests són manifestacions dels gens que es troben als cromosomes un cop ha actuat l'ambient. Tots els cromosomes es troben a totes les cèl·lules d'un organisme i, per tant, també a les cèl·lules sexuals o gàmetes, que són les que passaran a la descendència, heretant les característiques dels progenitors.

Qüestions sobre evolució

a) El fet que dues espècies separades evolutivament adquireixin amb el pas del temps característiques semblants s'anomena:

d. Deriva genètica

Aquestes coincidències morfològiques estan causades per una convergència evolutiva. En tenir costums nutritius molt semblants s'han seleccionat favorablement, en ambdues espècies, aquells caràcters que conferien als òrgans algun avantatge enfront d'altres conformacions (un musell allargat i cilíndric, llengua llarga i enganxosa, dits i ungles fortes). Aquests caràcters favorables han estat els mateixos en les dues espècies.

b) La teoria de la selecció natural implica que els individus:

d. Millor adaptats a un ambient determinat deixen més descendents, els quals hereten les seves característiques.

La teoria de la selecció natural implica que els individus millor adaptats a un ambient determinat deixen més descendents que hereten les seves característiques. Si estan millor adaptats es podran alimentar millor i arribaran a l'edat de reproduir-se. Els seus caràcters passaran a la descendència que també estarà ben adaptada al medi i així successivament fins que aquest variï les seves condicions ambientals.