El nom científic • Dues paraules escrites en llatí subratllades o en cursiva, la primera lletra de la primera paraula (que correspon al gènere) en majúscula, totes les altres lletres en minúscula Homo sapiens Homo sapiens Concepte biològic d’espècie: (pàg 130) • Dos individus són de la mateix espècie si es poden reproduir entre ells i la descendència és fèrtil.

Una espècie és un conjunt d'individus que: –  Poden reproduir-se entre sí –  La descendència és fèrtil Té importants repercussions en l'evolució

Unitat 6. Genètica i evolució Pàg 115

L'espècie humana al Regne Animal •  REGNE Animal •  FILUM O TIPUS Cordats •  CLASE Mamífers •  ORDEN Primats

–  Subordre Antropoides –  Infraordre Catarins

•  SUPERFAMILIA Hominoides •  FAMILIA Homínids •  GÈNERE Homo

Regne Tipus de cel·lula Organització Nutrició Moneres Metafites Metazous Fongs Protists

Pàg 132

Antecedents a l'evolució: el Fixisme i el creacionisme Pàg 116

Dos tipus d’explicacions sobre l’origen de les especies: Fixisme i Evolucionisme

La teoria fixista sostenia que les espècies es mantenen invariables al llarg del temps. Carl Von linné(1707-1778)

“Hi ha tantes espècies diferents com formes diverses van ser creades en un principi per l'ésser infinit” Creacionisme

No confondre creacionisme amb fixisme La majoria dels seguidors actuals del creacionisme estan en contra de l’evolució per raons equivocades: No és incompatible creacionisme amb evolucionisme

Georges Cuvier (1769-1832) Els fòssils són restes d'éssers vius que van viure en el passat que es van extingir. Catastrofisme

L'evolució biològica és la transformació d'unes espècies en altres.

•  Lamarckisme •  Darwinisme •  Neodarwinisme •  Equilibri puntuat •  Teoria neutralista.

L’evolució és un fet, una realitat provada sense dubtes i acceptada plenament. Res té sentit en biologia sinó és sota la perspectiva de l'evolució Les teories de l’evolució són teories respecte a quin és el mecanisme de l’evolució, de quina manera es produeix, per què, quines són les conseqüències, si és dirigit o no, etc. Devem a Lamarck la utilització del terme evolució i la primera teoria que intentava explicar un fet evident: que les espècies canvien amb el temps

El lamarckisme. Pàg 117

Meitat del segle XVIII, en ser evident que els individus d'una espècie no s'assemblen tots entre sí i que els descendents no són sempre iguals que els progenitors, molts científics van pensar que les espècies actuals podrien haver sorgit per transformació de les anteriors.

1809 Lamarck va publicar la seva obra “Philosophie zoologique” en la qual parlava per primer cop d'Evolució. “Déu crea la natura i la natura dóna lloc a les espècies”

Actualment la seva teoria (coneguda com a Lamarckisme), tot i ser errònia en la majoria dels seus postulat més importants, es continua explicant per ser la primera teoria evolutiva

EAC 1. Weissman i l’herència dels caràcters adquirits.

Lamarckisme

Tendència natural cap a la complexitat Instint cap a la perfecció

Els éssers vius es transformen en la direcció de ser cada cop més perfectes.

Desenvolupament d'adaptacions al medi: “la funció crea l'òrgan”

Els organismes s'adapten al medi, les variacions mediambiental fan canviar als organismes

Herència dels caràcters adquirits

Les modificacions adquirides pels organismes al llarg de la seva vida durant el procés d'adaptació anterior es transmeten a la descendència

Evolució del coll de la girafa segons Lamarck: 1. Esforç de superació i d'adaptació al medi 2. Aparició d'òrgans o estructures segons el medi 3. Els caràcters adquirits s'hereten

DARWINISME pàg 118 Charles Robert Darwin (1809-1882)

•  Participa a l'expedició del Beagle (1831-1836). •  Publica L'origen de les espècies el 1859.

Charles Robert Darwin (1809-1882) Alfred Russel Wallace (1823-1913)

1858: On the Tendency of Species to form Varieties; and the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection. Paper comú presentat a la societat linneana EAC 2. Darwinisme

Darwinisme Basat en: La teoria sobre l'evolució de Lamarck El principi de l'actualisme de Lyell Els estudis de població de Malthus Les tècniques d'hortocultura i cria

d'animals de granja (“selecció artificial”)

Les observacions al llarg dels viatges (Galapagos)

•  On the Origin of Species by means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life.

Teoria de l'evolució de Darwin

Elevada capacitat reproductiva

Una població d'una espècie té una gran capacitat reproductiva. El medi no els pot alimentar a tots

Variabilitat de la descendència

Els descendents són diferents entre sí. Els caràcters que presenten són diferents “Diferències pre-adaptatives”

Selecció natural

Quan les condicions ambientals són adverses s'estableix una lluita per la supervivència, només sobreviuen els més ben adaptats. Hi ha una selecció dels més aptes.

Comparació Lamarck-Darwin

EAC 3. Discussió teories evolutives

Crítiques a la teoria de Darwin •  El principal problema de la teoria de Darwin és que no

podia explicar la variabilitat, ni l'herència. –  Variabilitat: per què els descendents no són tots

iguals –  Herència: Com es transmeten els caràcters de pares

a fills. •  La nova espècie no es podria haver originat en el mateix

lloc en el que viu la població original. •  Manca de temps per a que sorgissin tantes espècies (es

pensava que la terra tenia entre 20 i 40 milions d'anys)

Teoria sintètica o neodarwinisme Pàg 122

Els seus postulats són: •  La variabilitat es deu a:

- Mutacions - Recombinació genètica

•  La selecció natural elimina als menys aptes •  Evolucionen les poblacions i no els individus per què

varien les freqüències gèniques •  Per a que s'origini una nova espècie cal l'aïllament

entre poblacions •  Els factors que fan variar les freqüències gèniques

d’una població són la selecció natural, les mutacions,les migracions i la deriva genètica.

Promoguda per: •  J. Huxley (zoòleg; 1887-1975 G. Simpson (paleontòleg 1902-1984 •  E. Mayr (sistemàtica 1904-2005) T. Dobzhansky (genetista 1900-1975) És una síntesi entre la teoria de l'herència de Mendel, la teoria de l'evolució de

Darwin i la genètica de poblacions.

Activitats

“La maledicció dels negres blancs” i “L'atac dels polls”

“Com es forma una nova espècie” Els individus pèl-rojos

Pàg 120 ex 1,2,3,4,5

Pàg 124 ex 6,7,8,9

Exercicis: Especiació i el concepte biològic d’espècie Evolució conjunta_la polinització

EAC 4. Concepte biològic d’espècie i classificacions

La deriva genètica és el procés de variació atzarosa de les freqüències gèniques de les poblacions. Si l'efecte d'aquests gens no té valor, l'atzar serà l'únic mecanisme que farà variar entre les generacions successives el nombre d'individus que tenen una versió o l'altra del gen. Quan les poblacions són prou grans, els seus efectes són menyspreables, però en poblacions reduïdes la deriva pot arribar a provocar la "fixació" d'un al·lel, de manera que per atzar alguns al·lels es perden.

Teoria del equilibri puntuat (N. Eldredge y S. Gould) 1972 Implica una evolució saltatòria i no gradual (com en el darwinisme). La transformació fins a una nova espècies es produeix en una àrea reduïda Teoria neutralista (M. Kimura, 1968) La majoria de les mutacions són neutres i, per tant, no es veuen afectades per la selecció natural. I l’evolució de proteïnes i DNA és més a l’atzar (deriva genètica).

Altres teories. Pàg 123

Evidències taxonòmiques Pàg 121

•  Es basen en criteris de semblança i la classificació en taxons.

•  Les similituds s'interpreten com a parentiu evolutiu més recent, i permet crear “arbres evolutius”

•  Existència de formes intermèdies: Ornitorrinc, Archaeopteryx

EAC 5. Evidències de l’evolució

Text adaptat d'El País, dimecres 7 de maig de 1997 "A 1859 Charles Darwin va sacsejar la societat de la seva època lligant l'origen de l'ésser humà amb el de la resta d'espècies. Tot i que les seves afirmacions van ser enteses pels científics, per al gran públic les idees de Darwin es resumien en què l'espècie humana provenia del mico. Poques vegades en la història de la ciència s'ha simplificat i distorsionat més una teoria tan rica i complexa com la que va proposar Darwin (...)"

Juan Luis Arsuaga. Ignacio Martínez.

a) Tal com s'afirma en l'article, és comú en el llenguatge col·loquial escoltar l'afirmació que l'espècie humana prové dels micos actuals, com el ximpanzé o l'orangutan. Discutiu la validesa d'aquesta afirmació.

b) L'esquema següent mostra el nombre de mutacions que diferencia el gen d'una mateixa proteïna en diversos primats. El nombre de mutacions que separa el gen de dues espècies s'obté sumant els nombres que es troben en cadascun dels segments que separen les dues espècies. Així entre els babuins i l'orangutan la distància es 8, mentre que entre el ximpanzé i els cèbids és 14. Expliqueu de quina manera les dades de l'esquema corroboren el parentesc evolutiu d'aquestes espècies.

!

c) La principal aportació de Darwin a la teoria de l'evolució és el concepte de la selecció natural. Expliqueu-ne el significat.

Resposta: La selecció natural és efecte de l'ambient sobre les poblacions que permet la persistència dels portadors de determinades manifestacions i afavoreix l'eliminació d'altres manifestacions s'anomena selecció natural. La selecció natural causa l'acumulació de característiques favorables (en relació al medi en què els organismes viuen) i la desaparició de les característiques desfavorables.

Com més allunyades o aïllades estiguin dues zones,més diferències presenten la flora i la fauna.

Una espècie colonitza zones pròximes, queda aïllada i dóna lloc a espècies diferents.

Els exemples més clars són els pinsans de les Galápagos i les Cocos

Radiació adaptativa: Un bec diferent segons la forma

d'alimentació

biogeogràfiques

•  Els fòssil mostren que cada cop apareixen organismes més complexes. Els més complexos són més moderns

•  Existeixen sèries evolutives que mostren l'origen d'unes espècies a partir d'altres.

•  Existència de formes fòssils intermèdies: Archaeopteryx.

paleontològiques

Òrgans homòlegs •  Mateixa estructura

però funció diferent •  Demostren parentiu •  Denoten evolució

divergent.

Anatòmiques Es basen en la comparació d'òrgans entre diferents espècies. Poden denotar un origen comú o tot el contrari: una resposta comú a partir d'orígens diferents.

Les estructures perdudes en l'evolució NO es recuperen posteriorment.

Veure dibuix marge pàg 121

Òrgans anàlegs •  Diferent estructura però la mateixa funció •  No tenen un origen comú. •  Denoten evolució convergent. Mateixa solució

davant del mateix problema (selecció natural de la millor resposta=adaptació.

anatòmiques

Veure dibuix marge pàg 121

•  Embrions de diferents espècies són molt semblants entre ells.

•  Poden demostrar un origen comú.

•  Llei biogenètica: “L'ontogènia és una recapitulació de la filogènia”

Els embrions manifesten, al llarg del seu desenvolupament, característiques de les espècies avantpassades.

embriològiques

El parecido entre ciertas moléculas de especies distintas las relaciona entre sí.

bioquímiques

•  Comparativa de diverses molècules, especialment proteïnes i ADN.

•  Han servit per modificar arbres filogenètics.

•  Unes de les primeres eren les proves serològiques (comparativa del grau de rebuig davant d'una proteïna d'una altra espècie)

L’especiació. Pàg 128 El procés evolutiu mitjançant el qual a partir d’una espècie preexistent apareix una nova espècie.

El primer pas en el procés d’especiació és l’aparició d’una barrera reproductora que origini dos grups d’individus. - Aquests dos grups, sotmesos a accions selectives diferents, anirien divergint des d’un punt de vista genètic, ja que combinacions genètiques afavorides en un dels ambients podrien resultar perjudicials a l’altre i viceversa. Fins i tot podria aparèixer alguna nova mutació que s’incorporés a algun dels grups d’individus. - Tot plegat, després de força generacions, la diferenciació genètica hauria conduït a la impossibilitat de reproduir-se entre els individus dels dos grups. Els dos grups d’individus correspondrien a dues espècies diferents.

Especiació per aïllament. Veure esquema pàg 129 Especiació al·lopàtrica.

Degut a una barrera geogràfica Especiació simpàtrica.

MAR= Mecanismes d’aïllament reproductiu Aïllament ecològic Aïllament estacional Aïllament etològic Aïllament mecànic Aïllament gamètic

Especiació quàntica Deguda a mutacions, generalment poliploïdies

Pàg 129 ex 21,22,23,24

La genètica de poblacions. Pàg 125

No evolucionen els individus sinó les poblacions. Neodarwinisme: § La població genètica (freqüències gèniques i freqüències genotípiques § Els factors que poden alterar les freqüències gèniques: la selección natural, la mutació, la migració i la deriva genètica. § L’aïllament geogràfic de les subpoblacions

Poblacions genètiques i freqüències gèniques Una població és el conjunt d’individus de la mateixa espècies que habiten el mateix lloc i que per això es poden encreuar entre si; per tant, comparteixen un conjunt de gens Les freqüències genotípiques són el tant per u que hi ha de cada genotip Les freqüències gèniques són el tant per un de cadascun dels al·lels que hi ha per a cada caràcter

Pàg 126 ex 10, 11, 12

Llei de Hardy i Weinberg En una població d’organismes amb reproducció sexual i encreuaments a l’atzar, en la qual no hi ha mutacions, ni migracions, ni deriva genètica, ni hi actua la selecció, les freqüències gèniques i genotípiques es mantenen constants de generació en generació.

Alteracions de la llei de Hardy-Weinberg Hi ha situacions que no són les que a'assumeixen per a poder aplicar l'equilibri de Hardy-Weinberg i això pot fer que hi hagi desviacions entre allò esperat i allò observat. L'alteració de l'equilibri pot mostrar l'estat d'evolució d'una espècie.

EAC 6. Genètica de poblacions i disseny experimental

Alteracions de la llei de Hardy-Weinberg ü Unió no aleatòria dels progenitors:

Estratificació: és aquella població on hi ha grups que no es reprodueixen entre si, que s'han mantingut separats.

Endogàmia: s'incrementa la probabilitat d'aparició de malalties per l'augment d'homozigots. Unió dirigida: és quan la parella reproductora és escollida en base a un determinat tret

genètic. Per exemple de color de pell. Un altre exemple és la freqüència amb que els malalts es casen amb afectats de la mateixa malaltia (sordesa, ceguera,.... ü Selecció natural

Avantatge selectiu: aquells al·lels que facin del portador un individu millor adaptat al medi seran seleccionats per sobre d'aquells que són neutres o ho desafavoreixen.

Seleció contra mutacions autosòmiques recessives: en trobem un exemple en l'incompatibilitat materno(RH-)-fetal(RH+)que fa que a la població hi predomini l'al·lel RH- ü Deriva genètica

si la població és molt petita pot ser que l'equilibri no es mantingui en les diferents generacións. En són exemples l'efecte coll d'ampolla o l'efecte fundador (si la població que marxa d'un lloc no està elegida a l'atzar i en equilibri, la nova població no presentarà equilibri sinó que els al·lels dels fundadors seran molt més freqüents del que cabria esperar. ü Flux genètic o migracions ü Mutacions

Pàg 127 ex 14,15,16,17

Exercicis finals

Pàg 137. Test de la unitat Pàg 138 Ex 43, 44, 45, 46, 47 i 48

Ordre primats: •  Dit polze oposable a la resta •  Mobilitat independent dels dits •  Capacitat d'adoptar posició erecta •  Dits amb ungles i no urpes i empremptes digitals

Família homínids •  Extremitats anteriors més curtes: marxa bípeda. •  Aparició fa uns 6 milions d'anys a l'Àfrica •  Dos gèneres principals: Australopithecus i Homo

Evolució humana

El procés d'hominització

•  Vida arborícola a vida a terra •  Bipedisme.

•  Allibera les mans •  Permet més visió de lluny

•  Canvi d'alimentació •  De fulles i fruits a carronya i caça

•  Es formen grups socials. •  Millor cura dels fills. •  Més temps d'aprenentatge •  Desenvolupament del

llenguatge

•  Augment de la capacitat craniana.

•  Major intel·ligència •  Elaboració d'eines, pensament

abstracte

El procés d'hominització activitats EAC Resum del procés d'hominització fent servir el vocabulari

següent: •  Vida arborícola increment de la capacitat craniana •  Ús d'instruments locomoció bípeda •  Selecció natural intel·ligència •  Règim herbívor règim omnívor •  Alliberament de la mà grups socials •  Desenvolupament del llenguatge