Origen i Evolució de la Vida: Teories i Datació

1. La Vida: Definicions

Biològica (2006): Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules que creen còpies d'elles mateixes i funcionen d'acord amb un programa genètic prefixat, que passa de generació en generació.

NASA: És un sistema químic autopoètic (capacitat de renovar-se) capaç d'experimentar evolució darwiniana; és a dir, amb material genètic que replica i muta.

2. Origen de la Vida: Teories

2.1 Generació Espontània (Anton Van Leeuwenhoek)

Fins a mitjans del segle XIX, la majoria dels científics creia que alguns éssers vius sorgien de manera espontània de determinats substrats, gràcies a una mena de força vegetativa que emanava de la pròpia matèria. El 1769, dos italians van fer un experiment que qüestionava la generació espontània, demostrant que un recipient tancat i aïllat de l'exterior es podia mantenir lliure d'organismes. Es va fer una competició per demostrar la veracitat o falsedat de la generació espontània, i la va guanyar Louis Pasteur, descobridor de l'activitat bacteriana.

2.2 Interpretacions Modernes: Evolució Bioquímica

Després dels experiments de Pasteur i la demostració de la biogènesi (només la vida genera vida), es van preguntar com es va formar el primer ésser viu. Oparin i Haldane van imaginar un escenari amb una atmosfera primitiva (metà, H₂O i amoníac) on, amb erupcions volcàniques, l'energia dels llampecs i la radiació ionitzant del sol, podrien haver-se format molècules i macromolècules orgàniques, que després haurien evolucionat fins a formar les primeres cèl·lules vives. El 1953, dos bioquímics van fer un experiment amb les condicions d'Oparin i Haldane, i van obtenir algunes molècules orgàniques. L'experiment mostrava la possibilitat que la Terra hagués evolucionat de condicions abiòtiques (sense vida) a condicions prebiòtiques (prèvies a la vida). Per explicar l'establiment de condicions prebiòtiques a la Terra, se suggereix que els oceans primitius van tenir un 5-10% de materials orgànics, formant una espècie de "brou" que, amb algun agent de condensació, hauria donat lloc a les primeres macromolècules.

2.3 La Panspèrmia

Aquesta teoria proposa que hi ha un nombre infinit de gèrmens o spermata distribuïts per tot l'Univers, que haurien donat lloc a qualsevol forma de vida. La panspèrmia continua sent una especulació, però la ciència considera seriosament la possibilitat que les primeres formes de vida s'haguessin originat en algun altre lloc.

3. Teories de l'Evolució

• Louis Leclerc (1707-1788): Idea de transformació o degeneració de les espècies comunes (primer evolucionista).
• James Hutton (1726): Planteja una Terra molt antiga en canvi continu.
• Malthus (1766): Expressa el perill del creixement demogràfic per damunt de la disponibilitat de recursos. Inspira Darwin.
• Cuvier (1769): Creu que els canvis en el registre fòssil són deguts a grans catàstrofes, però no creu en les transformacions de les espècies.
• Lyell (1797): Presenta la Terra actual com a resultat d'un procés de canvi lent i constant, conduït per processos naturals.

3.1 Idees Evolucionistes de Lamarck

• Quan hi ha un canvi d'ambient, hi ha una necessitat de canvi en els individus, que varien els seus hàbits o la seva anatomia per adaptar-se al nou medi. La funció crea l'òrgan.
• Aquests canvis es transmeten a la descendència; per tant, les espècies, amb el temps, es transformen i perfeccionen.

3.2 La Teoria de l'Evolució de Darwin

• Varietat d'espècies i d'individus en qualsevol àmbit.
• Només aconsegueixen sobreviure els més forts o més ben preparats.
• Els que sobreviuen transmeten els seus caràcters a la descendència.
• Amb el temps, les espècies es transformen en altres de més ben preparades.

4. Mètodes de Datació

4.1 Datació Relativa

Situen cronològicament un procés respecte a un altre.

• Estratigrafia (sediments): Els sediments més nous es troben sobre els més antics. Permet establir sèries i columnes estratigràfiques.
• Biocronologia (fòssils): Estrats que contenen els mateixos fòssils tenen la mateixa edat. Permet establir seqüències en l'evolució i la correlació entre estrats.
• Tipologia (eines): Estimació de l'edat pel tipus de tecnologia utilitzada. Datació de restes arqueològiques.

4.2 Datació Absoluta

Informen de l'edat d'objectes i processos en termes quantitatius.

• Radiometria: Els isòtops radioactius que conté un objecte es desintegren amb el temps. Mesurant la radiació d'un element, en coneixem l'edat. El carboni 14 permet la datació de materials de menys de 7000 anys.
• Termoluminescència: Un material cristal·litzat, quan s'escalfa, emet una quantitat de radiació proporcional al temps que porta cristal·litzat. S'utilitza en ceràmica i eines lítiques cremades en jaciments arqueològics.
• Dendrocronologia: Anàlisi dels anells dels arbres. Permet fer estudis climàtics de fins a 2000-3000 anys.
• Anàlisi de Varves: Dipòsits estacionals de sediments lacustres d'origen climàtic. Permet determinar l'edat dels dipòsits.
• Paleomagnetisme: Els pols magnètics migren al llarg del temps. Alguns minerals de les roques resten orientats segons el camp magnètic en el moment de la seva formació. Permet la datació de roques ígnies i d'episodis tectònics.