Origen i Evolució de la Vida: De la Química a l'Ésser Humà

La Recepta de la Vida

La vida està constituïda bàsicament per CHON (Carboni, Hidrogen, Oxigen i Nitrogen). Altres elements hi són en quantitats molt reduïdes, però essencials: sense Fe no seríem capaços de fabricar hemoglobina, sense Seleni el nostre fetge no funcionaria, el Sofre és el component principal del cabell i ungles, i sense K els impulsos nerviosos s'interromprien.

Energia per a la Vida

La vida necessita energia i l'obté a partir de reaccions químiques on intervé matèria orgànica, creada per fotosíntesi (vegetals, algues i alguns bacteris). Perquè la matèria orgànica de la fotosíntesi (glúcids) produeixi l'energia necessària per a la vida, es realitza la respiració cel·lular. En funció d'on s'obté la matèria orgànica, trobem organismes autòtrofs i heteròtrofs.

• Autòtrofs fotosintètics: Organismes que fabriquen matèria orgànica a partir de matèria inorgànica i energia solar.
• Heteròtrofs: Organismes que es nodreixen de matèria orgànica prèviament elaborada pels organismes autòtrofs.

Alguns bacteris poden obtenir energia a partir de reaccions amb altres elements i compostos, com H o sulfurs que emeten els volcans; són els organismes quimiosintètics.

D'on Prové el Carboni?

El carboni, element bàsic per a la vida, no era abundant en la nebulosa de la qual es van formar la Terra i altres astres del sistema solar. El Sol conté menys carboni que la biosfera. Llavors, d'on ha sortit el carboni? De l'interior de la Terra, on es va acumular quan es va formar el nostre planeta. Cada vegada que un volcà emet diòxid de carboni a l'atmosfera, un ésser viu l'assimila.

D'on Prové l'Aigua?

La hipòtesi més acceptada és que la van dur asteroides procedents d'una òrbita més extensa.

Escenari per a la Vida

Un interior molt calent, vulcanisme molt intens, la majoria de continents encara no s'havien format, tot el vulcanisme era submarí. Molts organismes primitius (bacteris i similars) vivien en aigües molt calentes riques en minerals dissolts, sense necessitat d'energia solar.

Una atmosfera densa sense oxigen en un planeta oceànic. En la protoatmosfera no hi havia oxigen, i per tant, tampoc ozó que protegís la superfície del planeta dels raigs ultraviolats, capaços de destruir tot signe de vida. Per això, la vida hauria tingut molt difícil prosperar si no hagués estat protegida sota l'aigua.

L'Experiment de Miller

Stanley Miller va sintetitzar aminoàcids a partir d'amoníac, vapor d'aigua i metà, que se suposava que eren els gasos de l'atmosfera primitiva. Ell va suposar que aquesta síntesi havia tingut lloc a la Terra primitiva i que havia estat el primer pas per a l'aparició de la vida. Però, avui dia sabem que probablement mai no hi va haver gaire metà. Així doncs, l'experiment de Miller té un valor històric, però no explica l'origen de la vida. El que sí que va demostrar va ser que és possible sintetitzar matèria orgànica a partir de la inorgànica. Fins a la realització d'aquest experiment, només s'obtenia matèria orgànica a partir dels éssers vius.

Evolució

Espècie: Conjunt d'organismes capaços de reproduir-se entre si i que tenen descendència fèrtil.

Selecció Natural

Charles Darwin va proposar com a mecanisme per explicar l'evolució la selecció natural, basada en la supervivència dels més aptes. Jean-Baptiste de Lamarck va proposar que les espècies variaven en adquirir nous òrgans per resoldre noves necessitats o ànsies d'adaptació. Gens: Factors determinants de l'herència i Genètica: La ciència que els estudia.

Ritme d'Evolució

Perquè una nova espècie s'origini a partir d'una altra, cal un milió d'anys. La manera més fàcil que això passi és que una petita població d'individus d'una espècie quedi aïllada de la resta. Les mutacions que fan possible l'aparició d'una nova espècie són les macromutacions, que canvien molts trets alhora.

Selecció Artificial

L'ésser humà ha seleccionat en els animals i les plantes domèstiques aquelles característiques que considerava favorables, cosa que ha permès que durant generacions només els exemplars amb característiques desitjades es reproduïssin. Aquesta selecció rep el nom de selecció artificial.

Extincions

La Gran Extinció

L'extinció que va afectar un major nombre d'espècies va tenir lloc fa 252 milions d'anys. Segons alguns autors, en aquells moments van desaparèixer la meitat de totes les espècies que hi havia a la Terra. En aquella època no va caure cap asteroide. La hipòtesi més recent atribueix l'extinció a una catàstrofe per anòxia (falta d'oxigen a l'aigua marina) provocada, al seu torn, per l'escalfament de l'atmosfera després d'una llarga etapa de vulcanisme intens. Efecte dòmino s'anomena a una alteració que en causa d'altres en cadena; l'efecte dòmino de fa 252 milions d'anys (vulcanisme → escalfament → anòxia → extinció massiva).

Extinció dels Dinosaures

És la més famosa, fa 65 milions d'anys. Un asteroide de la mida d'una muntanya va caure a Mèxic i va provocar una catàstrofe ambiental.

L'Enigma de la Supervivència

1. Els dinosaures herbívors es menjaven la vegetació exuberant i els carnívors, els herbívors. Petits mamífers i ocells ocupaven una posició marginal.
2. Cau l'asteroide i, després de la caiguda, desapareix la fotosíntesi i, per tant, la vegetació: es trenca la cadena tròfica. Només sobreviuen animals que mengin llavors o insectes, menjadors de carronya i detritus.
3. Reapareix la llum, les llavors germinen, neixen les plantes i la cadena tròfica s'estructura amb les espècies supervivents, entre les quals no hi ha ni els grans herbívors ni els grans carnívors.

Origen de l'Ésser Humà

A la selva vivien grups de primats, grans micos, antecessors dels homínids, als quals pertanyen els humans. Fa 4 milions d'anys ja hi havia bípedes, els primers Australopithecus.