Genètica, Evolució i Ecologia: termes i conceptes clau

Genètica

Conceptes i definicions bàsiques

• Caràcter: qualsevol tret característic que s'investiga en una espècie.
• Gen / factor hereditari: fragment d'ADN que conté la informació per a un caràcter determinat.
• Al·lel: cadascun dels diferents variants d'un gen que informa sobre un mateix caràcter.
• Homozigot / línia pura: individu que, per a un caràcter, té els gens al·lels iguals.
• Heterozigot / híbrid: individu que té els gens al·lels diferents.
• Locus (loci): lloc que ocupa un gen en un cromosoma.
• Genotip: conjunt de gens presents en un organisme.
• Fenotip: conjunt de manifestacions observables dels caràcters d'un organisme.
• Cromosomes homòlegs: cromosomes que contenen els gens que informen sobre un mateix grup de caràcters.
• Gens lligats: gens que estan en el mateix cromosoma.
• Diploide: ésser que té dos gens (dos al·lels) per a cada caràcter.
• Haploide: ésser que té un gen (un al·lel) per a cada caràcter.
• Gens homòlegs: al·lels que ocupen el mateix locus als cromosomes homòlegs.
• Herència qualitativa: herència en què intervé un gen amb dos o més al·lels.
• Herència quantitativa: herència en què intervenen dos o més gens amb molts al·lels.
• Encreuament prova: encreuament previ que verifica si, inicialment, la mostra és homozigota o heterozigota.

Lleis i tipus d'herència

• Mendel:
  • 1ª llei de la uniformitat: quan s'encreuen dues races pures, tots els descendents són iguals entre si.
  • 2ª llei de la segregació: els dos factors hereditaris no es fusionen; es segreguen (es separen i es reparteixen).
  • 3ª llei de la independència dels caràcters: els caràcters s'hereten de manera independent, ja que els al·lels responsables es transmeten als descendents per separat.
• Intermediària: no hi ha un al·lel que domina sobre l'altre; apareix un fenotip nou "intermedi" en els individus heterozigots.
• Codominància: ambdós al·lels es manifesten de manera independent en els individus heterozigots.
• Lligada al sexe: els gens que determinen un fenotip es troben en el cromosoma X o Y.
• Extranuclear: tots els mitocondris (que contenen ADN) d'un zigot provenen de la mare.
• Al·lelomorfisme múltiple: un mateix gen presenta més de dos al·lels.

Evolució

Conceptes i termes

• Espècie: conjunt d'individus que es poden reproduir entre si i donar lloc a descendents fèrtils.
• Evolució biològica: procés de transformació d'unes espècies en altres per l'acumulació de variacions que apareixen en els descendents.
• Teoria de l'evolució: principal teoria sintètica que unifica els coneixements aportats per la botànica, la zoologia, la paleontologia, etc.
• Població: conjunt d'individus de la mateixa espècie que habiten en un lloc concret.
• Fòssil: restes d'éssers vius o de la seva activitat vital conservats en l'escorça terrestre.
• Freqüències genotípiques: proporció de cada genotip en una població.
• Freqüències gèniques: proporció de cada al·lel per a un caràcter en una població.
• Mutacions: canvis en la seqüència d'ADN; són a l'atzar i poden ser preadaptatives.
• Flux genètic: variació per migracions d'individus entre poblacions.
• Eficàcia biològica: probabilitat que tenen els individus d'arribar a ser adults i reproduir-se.
• Deriva genètica: canvis en les freqüències al·lèliques deguts a l'atzar; pot fer perdurar variants menys avantatjoses.
• Selecció natural: procés pel qual el medi afavoreix els individus més aptes i elimina els menys aptes.
• Fixisme: concepció que defensava que els descendents eren iguals als seus progenitors.
• Creacionisme: origen de les espècies atribuït a un acte creador específic.
• Catastrofisme: teoria segons la qual una catàstrofe provoca l'extinció de moltes espècies.

Teories històriques i mecanismes

• Lamarckisme: transformisme; tendència cap a la complexitat i l'ús d'òrgans fa que aquests es desenvolupin, mentre la falta d'ús produeix atrofia; herència dels caràcters adquirits (proposició que no es basa en canvis de l'ADN).
• Darwinisme:
  • Elevada capacitat reproductora: les espècies es reprodueixen molt i competeixen per recursos limitats (lluita per la supervivència).
  • Origen de la variabilitat: els individus d'una mateixa espècie no són idèntics.
  • Selecció natural: triatge dels individus més aptes (major eficàcia biològica).
• Neodarwinisme: integració de la variabilitat i la selecció natural amb la genètica de poblacions; l'origen de la variabilitat inclou recombinació genètica i mutacions (a l'atzar i preadaptatives).
• Genètica de poblacions: estudia les freqüències genotípiques i gèniques; un individu no evoluciona ràpidament per si sol.
• Factors que fan que una població canviï: selecció natural, mutacions, migracions, deriva genètica.
• Aïllament: si es vol que una població canviï fins a no poder reproduir-se amb l'original, s'ha de separar físicament per evolucionar de manera diferent.

Tipus de selecció i altres processos

• Selecció natural:
  • Direccional: afavoreix un fenotip extrem.
  • Estabilitzadora: afavoreix el fenotip intermedi.
  • Disruptiva: afavoreix ambdós fenotips extrems.
• Mutacions: canvi inesperat en l'ADN.
• Migració: aportació de nou ADN per flux d'individus.
• Deriva genètica: efecte "coll d'ampolla" (accident que redueix la població i modifique les freqüències per atzar) i efecte fundador (pocs individus formen una nova població on ells predominen).

Especiació

• Especiació per aïllament:
  • Especiació al·lopàtrica: la població queda dividida per una barrera geogràfica o física.
  • Especiació simpàtrica: aparició de barreres biològiques anomenades "mecanismes d'aïllament reproductiu" (MAR).

(Prezigòtic: no es forma el zigot. Postzigòtic: es forma però no és viable o no podrà reproduir-se.)

(Tipus d'aïllament: ecològic — hàbits; estacional — individus floreixen en èpoques diferents; etològic — comportaments d'aparellament diferents; mecànic — incompatibilitat física, per exemple races de mida molt diferent.)

Ecologia

Termes bàsics

• Filum: via evolutiva diferent i independent d'altres grups.
• Ecosistema: conjunt format per una biocenosi i un biòtop, més les relacions entre ells i amb el medi on habiten.
• Comunitat: conjunt de poblacions que conviuen en un lloc determinat.
• Biodiversitat: varietat d'éssers vius que existeix en un lloc.
• Ecologia: ciència que estudia les relacions entre els éssers vius i el medi on viuen, i les relacions entre individus de diferents espècies que conviuen.
• Biòtop: conjunt format pel medi, el substrat i els factors ambientals abiòtics que afecten els éssers vius.
• Biocenosi: part biòtica del sistema on s'estableixen relacions entre tots els individus.
• Relacions interespècifiques: relacions biòtiques entre individus d'espècies diferents en una comunitat.
• Nínxol ecològic: posició que ocupa una espècie en un ecosistema determinat; els recursos i funcions que exerceix.
• Nivell tròfic: conjunt d'organismes d'una comunitat que s'alimenten de la mateixa manera i ocupen la mateixa posició en una cadena alimentària.
• Cadena alimentària: seqüència d'organismes, cada un d'un nivell tròfic diferent, que s'alimenten uns dels altres.
• Xarxa tròfica: sistema format per dues o més cadenes alimentàries interconnectades perquè tenen una o diverses baules comunes.
• Biomassa: massa total d'organismes que hi ha en la biocenosi d'un ecosistema o en un nivell tròfic concret.

Energia i fluxos

• Regla del 10%: d'un nivell tròfic al següent només passa aproximadament el 10% de l'energia; el ~90% restant es perd en respiració, excrements, activitat física, cadàvers, etc.
• Medi: conjunt de substàncies que constitueixen el fluid que envolta els éssers vius i l'entorn físic on viuen.
• Temperatura:
  • Homeoterms: capaços de mantenir la temperatura corporal constant.
  • Poiquiloterms: no poden mantenir la temperatura constant; varia segons la temperatura del medi.
• Hàbits crepusculars: evitació de les hores de més insolació o activitat en hores de llum intermedes.
• Letargia: estat de consum mínim del metabolisme.
• Llum:
  • Estrat fòtic / zona fòtica: estrat superficial il·luminat fins a certs metres (p.e., 100–200 m en medis aquàtics).
  • Estrat afòtic / zona afòtica: zona sempre fosca, de dia o de nit.
  • Fotoperíode: quantitat d'hores de llum i de foscor.
• Humitat i tegument impermeable: si la humitat ambiental és alta, hi ha menys risc de deshidratació per als organismes amb tegument impermeable.

Interaccions ecològiques

• Competència interespècifica: demanda simultània d'individus de diferents espècies (del mateix nivell tròfic) per un recurs limitat.
• Competència d'explotació: per aliment (ex.: lleons vs hienes) o per recursos com la llum per a les plantes.
• Competència d'interferència: per territori o espai (ex.: voltors vs xacals).
• Depredació: activitat de captura i mort que exerceixen els depredadors sobre les preses (ex.: ós-peix, lleó-zebra).
• Parasitisme: relació en què un paràsit viu a costa de substàncies nutritives d'un hoste.
• Comensalisme: relació en què el comensal es nodreix dels excedents d'un patró sense causar-li perjudici (ex.: ocells i insectes, crancs i closques de cargol).
• Mutualisme: associació de dos organismes en benefici mutu (ex.: ocell-ós, abelles-flors, humans-bacteris intestinals).
• Simbiosi: associació tan estreta que els consorts es tornen dependents mútuament.

Piràmides, flux i cicles

• Piràmide aquàtica: els productors terrestres tenen molta fibra (cel·lulosa) i costa molt convertir-la en energia; la taxa de reproducció dels productors pot ser alta.
• CIV: no existirien per falta d'aliment suficient; exemple: 1.000 kg en CIV = 0,1 kg (text original conservat amb terminologia).
• Flux d'energia: unidireccional; no segueix un cicle com la matèria; es perd en forma de calor. L'energia solar aprofitable és limitada (s'aprofita només una petita fracció; termes endo/exosomàtics es mantenen segons text original).
• Albedo: reflectivitat (0–1). 0: cos que no reflecteix i absorbeix la radiació. 1: reflecteix tota la llum.
• Biomassa: massa total d'organismes en una biocenosi o en un nivell tròfic concret.
• Producció: augment de biomassa per unitat de temps.
  • Producció primària: vegetals.
  • Producció secundària: resta d'organismes.
• Cicles biogeoquímics: la matèria no es destrueix, sinó que circula entre compartiments.
• Factor limitant: nutrient que escasseja en l'ecosistema i limita la producció.
• Eutrofització: situació en què no hi ha factor limitant en un moment i es produeix un excés de nutrients.

Successió i estratègies

• Successió: procés de formació gradual d'una comunitat per substitució d'altres poblacions en una mateixa àrea.
• Comunitat climax: comunitat equilibrada i estable, que tendeix a no variar.
• Successió primària: es produeix en una àrea prèviament sense éssers vius.
• Successió secundària: té lloc en una zona on abans existia una comunitat prèvia.
• Estratègies r: alta taxa de reproducció (ex.: insectes).
• Estratègies K: nombre constant de descendents i cura parental (ex.: mamífers).

Nota: S'ha preservat tot el contingut original però corregint errors ortogràfics, de puntuació i d'ús de majúscules/minúscules, i organitzant-lo en seccions i llistes per una lectura més clara i optimitzada per a SEO.