UNITAT 1 PER QU ELS SSERS VIUS SN

UNITAT 1 PER QUÈ ELS ÉSSERS VIUS SÓN COM SON? EVOLUCIÓ O CREACIÓ. ORIGEN DE LA VIDA

OBJECTIUS l l l Identificar els principals arguments que s’exposen en la controvèrsia sobre creacionisme/evolucionisme. Comprendre el valor cultural i científic de la teoria de l’evolució. Conèixer les diverses interpretacions que s’han donat al llarg de la història sobre l’origen de la vida a la Terra. Valorar el coneixement científic com a un coneixement en constant construcció. Valorar de forma crítica les relacions entre la ciència i la religió. Entendre l’avanç de la ciència com a un procés basat en la controvèrsia i la resolució de problemes.

CONTINGUTS CONCEPTES PROCEDIMENTS ACTITUDS Teoria sintètica de l’evolució. Creacionisme Fixisme Teoria del disseny intel·ligent Transmissió dels caràcters adquirits Fòssil Proves de l’evolució Teories sobre l’origen de la vida Canvi científic Vida artificial Lectura i interpretació de textos Identificació de problemes. Formulació d’hipòtesis. Elaborar mapes conceptuals. Interpretació de gràfics - Valorar la importància de formar-se una opinió fonamentada. - Reconèixer la importància de la controvèrsia científica en el progrés de la ciència. - Reconèixer el valor de la controvèrsia sobre l’origen de la vida, l’evolució i l’origen de l’espècie humana. - Valoració de la importància del treball experimental

Biodiversitat Selecció natural Teoria fixista/creacionista Teoria de l’evolució Variabilitat Teoria del disseny intel·ligent Fòssils Origen de la vida

SEQÜENCIACIÓ VALOR DE LA CONTROVÈRSIA SOBRE L’ORIGEN DELA VIDA…. CREACIONISME/EVOLUCIONISME FÒSSIL CANVI CIENTÍFIC TEORIA DE L’EVOLUCIÓ VARIABILITAT I SELECCIÓ NATURAL PROVES DE L’EVOLUCIÓ CREACIONISME/EVOLUCIONISME L’ORIGEN DE LA VIDA ARTIFICIAL

Apartats l l l Per què crea tanta controvèrsia parlar de l’evolució o de l’origen de la vida? Evolucionisme o creacionisme, què s’ha d’ensenyar a les escoles? Què diu la teoria creacionista (disseny intel·ligent)? Què diu la teoria sintètica de l’evolució? Com es va originar el primer ésser viu?

PRIMERA SESSIÓ

Plantejament del problema l Una de les principals característiques dels éssers vius és la diversitat. La vida es manifesta en multitud d’éssers vius: l l Que tenen dimensions diferents: microscòpics i macroscòpics. Que viuen en ambients diferents: aigua i terra. Que tenen formes diferents: allargats, arrodonits, sense forma definida… …

MACROSCÒPICS

MICROSCÒPICS

MEDI AQUÀTIC

MEDI TERRESTRE

FORMA ALLARGADA

FORMA ARRODONIDA

ALTRES FORMES

Plantejament del problema Un dels problemes que ha preocupat a molts científics al llarg de la història és saber per què els éssers vius són d’una manera i no d’una altra. l En resum: perquè els éssers vius són com són? l

Plantejament del problema l En aquesta unitat tractarem de donar resposta a aquesta pregunta.

Activitat 1 l Al llarg de la història de la humanitat parlar sobre l’origen de la vida i de l’espècie humana sempre ha creat controvèrsia. Per què?

Comentari Act. 1 És una activitat d’iniciació. l L’objectiu d’aquesta primera activitat és reflexionar sobre la importància científica, cultural, filosòfica i religiosa de la pregunta sobre l’origen de la vida i de l’espècie humana. l

PROBLEMES l El problema de l’origen i evolució de la vida és un problema difícil de resoldre i de gran rellevància l. CIENTÍFICA l. FILOSÒFICA l. RELIGIOSA

PROBLEMES l l l Són fenòmens HISTÒRICS: únics i irrepetibles. Sobre l’origen de la vida NO HI HA CAP REGISTRE: no hi ha cap testimoni. L’origen de la vida és un fenomen molt ALLUNYAT en el temps Tant l’origen dels éssers vius com l’evolució són fenòmens COMPLEXOS: s’han de tractar a partir de la biologia, geologia, física i química. A més de la rellevància CIENTÍFICA de les preguntes, també tenen rellevància

RELIGIÓ I FILOSOFIA l La pregunta sobre l’origen i la naturalesa de la vida i de l’home ha estat una de les preguntes que més ha interessat als filòsofs i religiosos de tots els temps.

EVOLUCIONISME O CREACIONISME, QUÈ S’HA D’ENSENYAR A LES ESCOLES?

Activitat 2 l l A la década dels vuitanta del segle passat el parlament local de l’estat nordamericà d’Arkansas va aprovar una llei segons la qual a les escoles de l’estat s’havien d’ensenyar en igualtat de condicions la teoria creacionista i la teoria de l’evolució. Contesta a les següents preguntes: l l l Saps què diu la teoria creacionista? Saps què diu la teoria de l’evolució? Amb els teus coneixements actuals podries donar una opinió fonamentada de si és millor ensenyar la teoria creacionista o la de l’evolució?

El País, 15 de setembre

Comentari Act. 2 És una activitat d’iniciació. l Aquesta activitat pretén que els alumnes explicitin les seves idees sobre el debat creacionisme/evolucionisme així com que reconeguin la importància del coneixement científic per tenir una opinió fonamentada sobre el tema. l

Comentari Act 2 l Conceptes: l Creacionisme l Evolucionisme l Procediments: l Lectura l Valors: l Reconeixement de la importància de la formació d’una opinió fonamentada.

QUÈ DIU LA TEORIA CREACIONISTA (DISSENY INTEL·LIGENT)?

Activitat 3 l Llegeix els textos que hi ha continuació i contesta a les següents preguntes: l l 3. 1. Quina és la font fonamental on es fonamenta la teoria creacionista? 3. 2. Quines són les principals característiques de la teoria creacionista? 3. 3. La teoria del disseny intel·ligent, què afegeix de nou a la tradicional teoria creacionista? 3. 4. Creus que una teoria científica ho ha d’explicar tot? Raona la resposta.

LA GÈNESI l “En el principio Dios creó el cielo y la tierra. La tierra estaba sin forma y vacía, y la tiniebla estaba sobre la faz del abismo; y el espíritu Santo se cernía sobre la faz de las aguas”.

Natural Theology l Supongamos que, al cruzar un brezal, me golpeo en el pie contra una piedra y alguien me pregunta cómo pudo haber llegado hasta allí. . . Podría responder que se hallaba en aquel lugar desde siempre. . . Pero supongamos que encuentro un reloj en el suelo. . . Difícilmente podría pensar en la misma respuesta, pues si nos ponemos a examinar el reloj, advertimos que sus diversas partes están montadas para señalar la hora del día. . . La deducción inevitable es, pienso yo, que el reloj ha debido tener un relojero; que en algún momento y en uno u otro lugar ha tenido que existir un artífice. . . Que lo formó con ese fin. . . E ideó su utilización.

DISSENY INTEL·LIGENT l l l Diseño Inteligente: una explicación más que razonable al origen de la vida Una de las ventajas del método científico es que en virtud de nuevos experimentos y observaciones es posible formular nuevas teorías que mejoren o sustituyan a las anteriores, como viene sucediendo en el campo de la biología con el Diseño Inteligente frente a la teoría de la evolución. La teoría del diseño inteligente, frente a la multitud de hechos que la evolución no puede explicar de ningún modo, argumenta que el modelo científico de la evolución por selección natural es insuficiente para explicar el origen, la complejidad y la diversidad de la vida, y que el universo está demasiado bien adaptado para las criaturas vivientes como para pensar que es así por pura casualidad, con lo cual se deduce con toda lógica que la vida en la Tierra y el origen del hombre son el resultado de acciones racionales emprendidas de forma deliberada por uno o más agentes inteligentes. Esta teoría goza de tal aceptación que incluso está siendo enseñada en colegios e institutos de los Estados Unidos, y por si esto fuera poco cuenta con el apoyo explícito del presidente George W. Bush. Desde luego, conviene no perder de vista ni a esta teoría ni a sus defensores. http: //www. microsiervos. com/archivo/ciencia/disen o-inteligente-mas-que-razonable. html

Comentari Act 3. l L’objectiu d’aquesta activitat és conèixer les principals característiques de la teoria creacionista i del disseny intel·ligent a través de la lectura de textos.

Comentari Act. 3 l Conceptes: l l Procediments: l l l Creacionisme Fixisme Disseny intel·ligent Lectura de textos Exposició oral Valors: l Valoració crítica de la relació entre ciència i religió.

TEORIA CREACIONISTA - Immutabilitat dels éssers vius - Disseny - Antropocentrisme

CREACIONISME l El creacionisme defensa la idea que els éssers vius varen ser creats per Déu en un únic acte creador i per separat

LA BÍBLIA l

SET DIES DE LA CREACIÓ l l l l El primer dia es va crear la llum. Durant el segon dia va crear el firmament. El tercer dia va separar les aigües de la terra i van aparèixer les plantes. El quart dia va crear les estacions. El cinquè va crear les ciatures del mar i les aus. El sisé va crear els animals i l’home. El setè va descansar.

IMMUTABILITAT DE LES ESPÈCIES l Els organismes no han canviat al llarg del temps. l Els organismes són talment com varen ser creats

DISSENY DELS ORGANISMES l Déu va crear tots els organismes amb la forma i estructura més adequada per poder viure en un determinat medi

DISSENY

WILLIAM PALEY (1743 Peterborough - Lincoln 1805)

TEORIA DEL DISSENY INTEL·LIGENT Aquesta teoria defensa la idea de canvi però orientat. l Segons aquesta teoria l’evolució té una finalitat. l Aquesta finalitat li és donada per un ésser omnipotent. l

LA TEORIA DEL DISSENY INTEL·LIGENT l l La teoria del disseny intel·ligent no està en contra de la idea de canvi. Està en contra de la idea de canvi a l’atzar. Defensen la idea d’una evolució dirigida. Es basen en els problemes que té la teoria de l’evolució. Quins són?

ACTIVITAT A CASA l Cercau a Internet dos articles on es defensi la teoria del disseny intel·ligent.

SEGONA SESSIÓ

QUÈ DIU LA TEORIA DE L’EVOLUCIÓ?

l l l El terme evolució vol dir canvi. Vol dir que els éssers vius han sofert canvis al llarg de la història de la Terra. Fins el segle XVIII la teoria més acceptada era la teoria creacionista. Poc a poc els científics se n’adonaren que alguns fets nous (fòssils i extinció d’éssers vius) no es podien explicar a partir de la teoria creacionista.

l l Segons la teoria creacionista la Bíblia era la principal font per explicar la història de la Terra i dels éssers vius. Com ja hem vist la Terra i tots els éssers vius, segons la Bíblia, varen ser creats per Déu. Des d’aquest moment tot s’havia mantingut igual. La Bíblia només accepta un canvi, el produït pel diluvi universal. La història de la Terra, per tant, està dividida en dues parts separades per un fet catastròfic, el diluvi universal.

QUÈ SÓN ELS FÒSSILS? l Fins el segle XVIII els fòssils eren considerats com a “capricis de la naturalesa” l En general els fòssils no eren considerats com a restes d’éssers vius.

QUÈ SÓN ELS FÒSSILS? l El terme fòssil vé de la paraula llatina fodere que vol dir excavar. l Amb el terme fòssil es designava qualsevol cosa que s’extreia de la terra i que presentava una forma curiosa.

QUÈ SON ELS FÒSSILS? S’anomena fòssil als restes de plantes o animals, o als restes de la seva activitat (pistes, galeries, excrements) que s’ han conservat en els sediments. l

l PER QUÉ SÓN RARS ELS FÓSSILS ? Només ha pogut ocórrer això quan tots els procesos de destrucció que poseeix la naturalesa (depredació, descomposició, arrossegament mecànic, dissolució química, etc…) hagin fracasat. l És tan rar que es produeixi això, que qualsevol fòssil és, en si mateix, un ''miracle'', i només aquesta diferència li confereix ja un caràcter “preciós'' i molt apreciat.

PROBLEMES PROVENEN D’ÉSSERS VIUS EXTINGITS? QUÈ SÓN? FÒSSILS COM ES FORMEN? ON ES TROBEN?

QUÈ SÓN ELS FÒSSILS?

Etimologia i Evolució dels fóssils § L'home primitiu les atribuïa un significat màgic. Els autors de l'Antiguitat clàssica els havien observat i en general, interpretat correctament. § El terme fòssil ja l'utilitzava Plini el Vell en el segle I, i el seu ús va ser recuperat en el segle XVI per Georgius Agricola, i eludeix al seu caràcter del cos enterrat (com a derivat de fossa) i inclou tant les restes de l'organisme com els seus cossos minerals integrats en els materials de l'escorça terrestre. § Aquesta curiosa situació es va mantenir fins a principis del segle passat, si bé la veritat que els autèntics fòssils solien diferenciar-se amb fòssils organitzats.

l l Charles Lyell, geòleg escocés va definir els fòssils com a restes d'organismes que van viure en altres èpoques i que actualment estaven integrats al mig de les roques sedimentàries. Aquesta definició conserva la seva validesa, encara que actualment solen donar-se en major ampliat al terme incloent les manifestacions de l'activitat de l'organisme com excrements (Copròlits) i restes de construccions orgàniques, petjades, impressions de parts del cos (Icnofòssils) o fins a marques de dents, esquelets o troncs, etc.

ACTIVITAT 4 l Llegeix el següent text: l l Els fòssils incrustats a les roques varen ser les primeres proves que posaren en qüestió la cronologia cristiana. Ara bé, comprendre el significat dels fòssils va ser difícil. La interpretació dominant fins el segle XV era que els fòssils eren jocs de la naturalesa que imitaven formes d’éssers vius. Però eren restes d’éssers vius? Un dels primers científics que va interessar el tema va ser Robert Hooke (XVII- XVIII). Va observar que l’estructura microscòpica de la fusta fòssil s’assemblava molt al carbó o a la fusta podrida. Va pensar que el fòssil provenia d’un arbre que en el seu moment va ser viu. Va suposar que la naturalesa de pedra del fòssil es devia a “haver caigut en algun lloc on es va amarar perfectament d’aigua petrífica” que l’hauria impregnat amb “partícules pètries i tèrries”. Hooke estava convençut que els fòssils eren restes petrificats d’organismes que havien estat vius:

ROBERT HOOKE (1635 - 1703)

ROBERT HOOKE

Continuació ACTIVITAT 4 Observació. XVII De la madera petrificada y otros cuerpos petrificados. l He observado varios trozos de este tipo de sustancia de muy diversos tipos por lo que respecta a su forma externa, color, grano, textura, dureza, siendo algunos marrones y rojizos, otros grises como una piedra de afilar, otros negros y con aspecto de pedernal, algunos blandos como una pizarra o amoladera, otros tan duros como el perdenal y tan frágiles. El que examiné con más atención fue un pedazo del tamaño aproximadamente de una mano humana que parecía haber formado parte de algún árbol grande del que se hubiese desprendido por putrefacción antes de comenzar a petrificarse. Robert Hooke. Micrographia Segle XVII

ROBERT HOOKE En 1665 va publicar el llibre Micrographia, relat de 50 observacions microscòpiques i telescòpiques amb dibuixos detallats. Asquest llibre conté per primera vegada la paraula cèl·lula on s’apunta una explicació possible sobre els fòssils. Hooke va descobrir les cèl·lules observant amb el microscopio una llàmina de suro.

ROBERT HOOKE l AMMONITES (Ammonis cornu, banyes)

ACTIVITAT 4 l l Hooke, per altra banda, va estudiar un conjunt de copinyes fòssils conegudes com ammonites. Un segle abans havien rebut el nom, Ammonis cornu (en llatí, banyes de moltó) per la seva forma en espiral. Hooke va poder classificar els ammonites i va poder comprovar que formaven part del mateix grup d’éssers vius. Ara bé, una vegada establert que aquests fòssils eren restes d’organismes vius, es va planteja una pregunta. . .

Com es podia explicar que aquests es trobàssin fora de l’aigua inclús a altes muntanyes? Segons Hooke això només es podia explicar suposant que la superfície de la Terra havia canviat des de la creació. l La seva conclusió era “ que zones que han estar mar ara són terra, les muntanyes s’han transformat en planes, i les planes en muntanyes”. l

ROBERT HOOKE l De l’estudi dels fòssils va concluir que eren restes d’éssers vius que havien viscut temps enrera. l Els fòssils eren restes petrificats d’organismes vius.

ROBERT HOOKE Hooke es va plantejar el següent problema: “Si els ammonites són restes d’animals marins com és que es troben terra endins i fins i tot a les muntanyes, dins les roques? ” l La resposta que va donar Hooke va ser: “La Terra ha sofert canvis de la seva creació” l

ACTIVITAT 4 l l Un altre científic Nicolás Esteno (Stenon) (1638 - 86) també estava interessat en el problema i va proposar que els fòssils s’havien format en l’aigua on s’havien dipositat com a sediments. L’estructura estratificada de les roques que contenen fòssils implicava que la sedimentació s’havia produït en determinats períodes i que les capes o estrats no s’havien format al mateix temps i que les capes inferiors s’havien format abans que les capes superiors. Per altra banda aquestes capes es formaven horitzontalment. Com es pot explicar que es trobin fora de l’aigua on s’han format i deformades (inclinades)?

NIELS STENSEN “STENO” (1638 -86) Mentres que examinava les dents del tauró Steno es va sorprendre de la similitud amb certs objetes de pedra anomenats glossopetrae o llengues de pedra que se trobaven en certes roques.

STENO Carcharodon megalodon Les dents són en molts aspectes semblants als del tauró blanc actual (Carcharodon carcharias),

ACTIVITAT 4 l Segons Steno l’estudi de les capes (roques sedimentàries) d’una zona pot ser utilitzada per reconstruir la seva història, és a dir, els processos que han tengut lloc en ella. l Si els fòssils eren els restes petrificats d’éssers vius, per què s’havien extingits? Durant els segles XVII i XVIII es va explicar l’extinció a partir del diluvi universal. L’història de la Terra estava dividida en dues grans etapes: abans i després del diluvi universal. Els fòssils eren restes d’éssers vius que havien mort durant el diluvi.

STENO l Va veure que uns objectes molt populars “pedres linguals” eren molt semblants a les dents de tauró. l Els fòssils es troben entre sediments que es formen dins l’aigua l Els sediments es troben estratificats l Els estrats no es formen a la vegada sinó successivament. l Els estrats que estan més amunt s’han format després que el de davall l La Terra té una història

ESTRATIFICACIÓ La LLEI de SUPERPOSICIÓ DE STENO diu que les capes de les roques s’ordenen en una seqüència temporal amb la més antigua en el fons i la més jove a la superfície excepte que per procesos posteriors s’alteri aquest ordre. Aquest és la contribució més important a la Geologia de Steno.

ESTRATIFICACIÓ

FÒSSILS

FÒSSILS

FOSSILITZACIÓ

FOSSILITZACIÓ 1

FOSSILITZACIÓ 2

FOSSILITZACIÓ 3

FOSSILITZACIÓ 4

FOSSILITZACIÓ 5

FOSSILITZACIÓ 6

FÒSSILS Una estructura original, per exemple un os, en el que les parts poroses han estat omplides amb minerals, com carbonat de calci o sílice. o Una substància , com a la fusta, les molècules de la qual han estat substituïdes per matèria mineral. o Els motlles naturals formats després de la dissolució per l’aigua de les parts dures d’alguns organismes ; les cavitats resultants s’omplen més tard de sediments endurits que formen répliques de l’original. o

FÒSSILS o Altres tipus inclouen: o petjades o restes intactes conservats en terrenys congelats, en llacs. . . o insectes atrapats en la resina endurida de antigues coníferes (àmbar). o excrements fossilitzats coneguts com a copròlits, que solen inloure escates de peixos i altres parts dures d’animals devorats. o. .

ACTIVITAT 4 l Contesta a les següents preguntes: l 4. 1. Per què va ser tan difícil de reconèixer que els fòssils eren restes d’éssers vius extingits? l 4. 2. Què implicava el fet que es trobassin fòssils fora de l’aigua on s’havien format? l 4. 3. Què implica que les capes que incialment eren horitzontals, es trobim deformades? l 4. 4. Fes uns esquemes que representin les idees de Stenon sobre com es formen les capes o estrats. l 4. 5. Com es podia explicar que es trobassin fòssils d’éssers vius extingits a capes de sediments diferents?

Comentari Act. 4 l l És una activitat de construcció de coneixement. La introducció del concepte de fòssil permet plantejar el problema de canvi científic. La teoria creacionista comença a tenir problemes per explicar determinats fenòmens. En el segle XVII apareix la idea de canvi.

Comentari Act. 4 l Conceptes: l l l Procediments: l l l Fòssil Estrat Canvi Controvèrsia científica Lectura de textos Debat d’idees Valors: l Reconèixer la importància de la controvèrsia científica en el progrés de la ciència.

PROBLEMES DEL CREACIONISME l Fòssils d’éssers vius extingits. l La Terra té una història QUÈ DIU LA BÍBLIA?

DILUVI UNIVERSAL

Arca de Noé segons Athanasius Kircher (1675)

EL DILUVI UNIVERSAL Segons la Gènesi a l’Arca de Noé s’havien ficat una parella de cada tipus d’animal. l Una vegada el nivell de l’aigua hagués baixat, els animals retonaren al seu lloc. l

QUÈ DIU LA TEORIA DE L’EVOLUCIÓ DE DARWIN -WALLACE?

ACTIVITAT 5 l l A partir del segle XVII es va començar a estendre’s la idea de canvi, és a dir, que la Terra i els éssers vius tenien una història amb un passat diferent del present. Aquesta idea, però, contrastava amb la que seguia predominant. L’existència de fòssils d’éssers vius extingits no estava previst a la Bíblia. A finals del segle XVIII i principis del XIX varen aparèixer les primeres teories evolucionistes. Al començament del segle XIX Lamarck va proposar la Teoria evolucionista “Là herència dels caràcters adquirits” que duu el seu nom. CERCA INFORMACIÓ SOBRE AQUESTA TEORIA AL LLIBRE DE TEXT (Pàg. 44) o en altres fonts d’informació.

ACTIVITAT 6 l La principal teoria de l’evolució és la de SELECCIÓ NATURAL de Darwin. Wallace que teniu resumida en el text que hi ha a continuació: l I també, trobareu els principals punts d’aquesta teoria al llibre de text (Pàg. 45)

ACTIVITAT 6 l 1. Les formes de vida no són estàtiques sinó que evolucionen; les espècies canvien contínuament, unes s'originen i altres s'extingeixen. l 2. El procés de l'evolució és gradual, lent i continu, sense salts discontinus o canvis sobtats. l 3. Els organismes semblants estan emparentats i descendeixen d'un avantpassat comú. Tots els organismes vivents poden remuntar-se a un origen únic de la vida.

ACTIVITAT 6 l l 4. La selecció natural és la clau per entendre l’evolució i actua en dues fases: l La primera fase és la producció de variabilitat: la generació de modificacions espontànies en els individus. l La segona, la selecció natural selecciona els individus més ben dotats. Els que han nascut amb modificacions espontànies favorables per front al medi ambient tindran més possibilitats de sobreviure, de reproduir-se i de deixar descendents amb les seves avantatges. Quines diferències fonamentals hi ha entre la teoria de l’evolució i la teoria creacionista?

Comentaris Act. 6 És una activitat de construcció de coneixement. l Els alumnes han de comparar les dues teories i identificar les diferències fonamentals entre ambdues. l Es repasarà de forma breu la història de les teories evolucionistes. l

Comentari Act. 6 l La principal diferència entre la teoria creacionista i del disseny intel·ligent, i la teoria de l’evolució és que les primeres expliquen l’origen i el canvi a partir de la intervenció de forces sobrenaturals. l La teoria de l’evolució explica el canvi a partir de causes naturals.

COMENTARI Act 5 l Conceptes l l l Procediments l l l Evolució Canvi Atzar Selección natural Variabilitat Lectura de textos Identificació de les principals diferències Valors l Valoració crítica de la relació entre ciència i religió.

ORIGEN SEPARAT ORIGEN COMÚ IMMUTABILITAT CANVI DISSENY ADAPTACIÓ ANTROPOCENTRISME UNA ESPÈCIE MÉS

TEORIES EVOLUCIONISTES LAMARCK DARWIN WALLACE

George Louis Leclerc, COMTE DE BUFFON (1707 - 1788)

CANVI l (. . . ) una vez admitido que existen familias en los vegetales y en los animales, que el asno pertenece a la familia del caballo y que sólo se diferencia de él en que es una degeneración suya, podremos igualmente decir que el mono pertenece a la familia del hombre y que es un hombre degenerado. Podremos también decir que el hombre y mono, como caballo y asno, tienen un origen común; que en toda familia, tanto animal como vegetal, hay un único tronco, e incluso que todos los animales proceden de uno solo que con el paso del tiempo, al ir perfeccionándose o degenerando, ha dado origen a todas las demás razas animales. Historia Natural

Jean-Baptiste Antoine de Monet Cavaller de LAMARCK (1744 - 1829)

L’EVOLUCIÓ SEGONS LAMARCK Les espècies no són fixes sinó que procedeixen unes de les altres per transformació. l La transformació es produeix com a resposta adaptativa als canvis ambientals. l

L’EVOLUCIÓ SEGONS LAMARCK 1. - Canvis al medi ambient 2. - Els individus d’una espècie s’esforcen en adaptar-se 3. - Alguns òrgans es transformen poc a poc 4. - Les noves característiques s’hereden

DARWIN (1809 - 1882) Biòleg britànic va donar les bases de la moderna teoria de l’ evolución, al plantejar el concepte d’evolució de les espècies através d’un lent i continu procés de SELECCIÓ NATURAL. 1831, Darwin va embarcar com naturalista (sense sou), als 22 anys, al vaixell HMS Beagle, per emprendre una expedició científica al voltant del món i que va durar 5 anys. Després, al tornar a Anglaterrra va dedicar 20 anys a elaborar LA TEORIA SELECCIÓ NATURAL

ALFRED RUSSEL WALLACE (1823 - 1913) Era explorador i zoòleg. Va descobrir mils d’espècies tropicals. Autor de llibres de viatges. Va ser el primer que va estudiar els simis en llibertat. Al 1858 va escriure un article “Sobre la tendència de les varietats a divergir indefinidament del tipus original” en el que formulava la teoria de l’evolució

DARWIN i WALLACE l l Al 1858, Darwin va rebre una carta del seu compatriota Alfred Wallace, el qual havia desenvolupat d’una manera independient, la mateixa teoria que ell de la SELECCIÓ NATURAL. Per evitar la polèmica, varen decidir publicar conjuntament un artícle a la Societat Linneana titulat “Sobre la tendencia de las especies a crear variedades; y sobre la perpetuación de las variedades y de las especies por medio de la selección natural. ”

DARWIN i WALLACE TEORIA DE L’EVOLUCIÓ La teoria de l’evolució o darwinisme es concreta en els següents punts o postulats: 1. Les formes de vida no són estàtiques sinó que evolucionen; les espècies canvien contínuament, unes s'originen i altres s'extingeixen. 2. El procés de l'evolució és gradual, lent i continu, sense salts discontinus o canvis sobtats. l

TEORIA DE L’EVOLUCIÓ 3. Els organismes semblants estan emparentats i descendeixen d'un avantpassat comú. Tots els organismes vivents poden remuntar-se a un origen únic de la vida.

4. La selecció natural és la clau, en dues fases, que explica tot el sistema. La primera fase és la producció de variabilitat: la generació de modificacions espontànies en els individus. La segona, la selecció natural selecciona els individus més ben dotats. Els que han nascut amb modificacions espontànies favorables per front al medi ambient tindran més possibilitats de sobreviure, de reproduir-se i de deixar

TEORIA DE L’EVOLUCIÓ VARIABILITAT SELECCIÓ HERÈNCIA

COM S’ORIGINA LA VARIABILITAT?

ACTIVITAT 8 l La transformació lenta i gradual dels éssers vius es produeix segons la teoria de Darwin. Wallace a través d’una combinació entre : l variabilitat: aparició d’individus de la mateixa espècie que no són exactament iguals, amb algunes característiques diferents l selecció natural: les condicions ambientals seleccionen aquells individus que tenen en cada moment les característiques més adequades per poder-se reproduir i viure.

ACTIVITAT 8 l l Com es produeix aquesta variabilitat? Quan Darwin va publicar la seva obra “L’origen de les espècies per selecció natural” no sabia quin era el mecanisme que produeix la variabilitat. Sabia que existia però no sabia com explicar-ho. Una de les teories més acceptada era la dels caràcters adquirits i la seva transmissió (teoria lligada a un científic francès anomenat Lamarck) : la variabilitat entre els individus seria deguda a la necessitat que tenen els individus d’adaptar-se al medi la qual cosa fa que s’utilitzin més uns òrgans que uns altres i a la transmissió hereditària d’aquests canvis.

l Llegeix el següents text que exposa l’experiment que va realitzar un científic alemany que es deia August Weismann: l “He de reconèixer, amb tota sinceritat, que he afrontat aquests experiments en contra del meu sentiment, ja que esper uns resultats negatius. Però aquests resultats, tot i ser negatius, no em semblen desaprofitats per a la solució del problema pendent. A més a més, com que els nombrosos defensors de l’herència dels caràcters adquirits no semblen disposats a demostrar la seva opinió mitjançant l’experimentació, m’he imposat aquest petit treball. l Els experiments es van realitzar amb ratolins blancs i començaren el mes d’octubre de l’any anterior. Es van utilitzar 12 ratolins, 7 femelles i 5 mascles, se’ls va tallar la cua a tots i se’ls va permetre la reproducció. Aquests ratolins van ser anomenats els progenitors. l La primera generació de fills es va compondre inicialment de 18 cries totes en cua absolutament normal de naixement, d’ 11 a 12 mil·límetres. Aquestes cries es van utilitzar per a continuar l’experiment. Es va tallar la cua de tots els exemplars molt prematurament i després de criar-los se’ls va deixar reproduir per obtenir la segona generació de fills (els néts dels progenitors). l Aquesta mateixa operació es va realitzar fins a completar 5 generacions”

ACTIVITAT 8 l Contesta a les següents preguntes: l l l 6. 1. Quin problema intentava estudiar Weismann? 6. 2. Quina creus que era la seva hipòtesi? 6. 3. Descriu les experiències que va realitzar. 6. 4. Quins resultats creus que s’obtingueren? Els ratolins de la cinquena generació tenien cua? 6. 5. Quina va ser la conclusió?

Comentari Act. 8 l És una activitat de construcció de coneixement a la vegada que serveix per comprovar que la teoria de la transmissió dels caràcters adquirits és falsa.

Comentari Act. 8 l Conceptes: l l Procediments: l l Variabilitat Transmissió dels caràcters Herència Lectura de textos. Identificació del problema, de l’hipòtesi, dels resultats i conclusió. Descripció d’experiències. Valors: l Reconeixement del valor de l’experimentació en la ciència.

COM ES S’ORIGINA LA VARIABILITAT? Darwin no coneixia els mecanismes pels quals es produïa la variabilitat. l Des de principis del segle XX es sap que la variabilitat és causada per les mutacions. l Les mutacions són canvis a l’atzar del material genètic d’un individu l

VARIABILITAT

TEORIA SINTÈTICA DE L’EVOLUCIÓ l Una espècie es pot definir com a un conjunt de gens. l En les poblacions es produeixen constantment canvis accidentals en el material genètic, és a dir, mutacions. l La majoria de mutacions són letals o desfavorables

TEORIA SINTÈTICA DE L’EVOLUCIÓ l Els individus amb mutacions desfavorables tindran una descendència menys nombrosa al llarg de les generacions i, fins i tot poden desaparèixer. l En canvi, les mutacions favorables permetran al portador viure millor i deixar més descendència que heredarà les característiques favorables. l Amb el temps les poblacions estaran formades per individus que presenten les característiques més favorables.

Biston betularia l l La papallona s’alimenta durant la nit i descansa sobre els troncs dels bedolls de dia. El tronc del bedolls té un color clar

l l 1. Biston betularia te dues formes; una, typica, és blanca amb puntets negres, l’altra, carbonaria, és quasi completament negra. 2. Les dues formes de B. betularia estan genèticament controlades per un sol gen amb dos al·lels, l’al·lelo carbonaria és dominant sobre l’al·lel typica. 3. Les aus troben a B. betularia sobre els troncs i les mengen. 5. La facilitat amb que les aus troben a B. betularia sobre els troncs depèn del grau de camuflatge de les papallones.

Biston betularia l. La forma typica de B. betularia està més camuflada que carbonaria sobre els troncs coberts de líquens a les regions no contaminades, mentre que carbonaria està més camuflada a les regions industrials en les que els troncs han perdut els líquens i s’han ennegrit per la contaminació atmosfèrica.

COM ACTUA LA SELECCIÓ NATURAL? ACTIVITAT PRÀCTICA

ACTIVITAT 9 l l l l Els biòlegs consideren que la selecció natural és el mecanisme que explica el canvi evolutiu i el procés que determina la biodiversitat. La següent activitat intenta il lustrar com la selecció natural actua. Per portar a terme l’activitat es necessita el següent material per cada equip (4 - 5 alumnes): 1 tela de color i dibuixos (1 m x 2 m) 100 fitxes de diferents colors en una bossa de plàstic Un petit recipient Un paquet de llapis o rotuladors dels mateixos colors que les fitxes 5 fulls de paper mil limetrat

l Per a realitzar l’activitat s’han de seguir les següents regles: l l l 1. - S’esten una de les teles sobre la taula. 2. - Un dels membres de cada equip serà anomenat responsable de la bossa de les fitxes. La resta de membres actuaran com a depredadors les preses dels quals seran les fitxes. El responsable controlarà que es mantengui el torn dels depredadors així com del nombre de preses quedin. 3. - El responsable estendrà uniformement les fitxes sobre la tela evitant quedin agrupades.

l l l 4. - Els membres de l’equip són els depredadors, les fitxes són les preses i la tela representa l’hàbitat. Per torns, cada depredador seleccionarà una fitxa amb els ulls, l’agafarà i la posarà dins el recipient. Això es repetirà fins quedin unes 25 fitxes. En aquest moment, el responsable aturarà l’activitat. 5. - A continuació s’agruparan les fitxes supervivents per colors. Es comptaran les fitxes de cada color i s’anotaran el nombre. 6. - Es suposarà que cada supervivent produeix 3 descendents. Es posaran tres fitxes sobre cada un dels supervivents. 7. - Es mesclaran els supervivents i la seva descendència i s’estendran uniformement sobre la tela. 8. - Es repetiran els passos 4, 5, 6 i 7, durant quatre o cinc generacions.

l Contesta al següent: l l l 7. 1. Elabora un histograma per a cada generació de supervivents 7. 2. Quin color predomina a la primera generació de supervivents? 7. 3. Per què sobreviuen? 7. 4. Quins canvis tenen lloc entre la primera i la segona generació. 7. 5. I entre la primera i la cinquena? 7. 6. Compara la població original amb l’última població de supervivents. Quins canvis s’han produït?

l l l 7. 7. Compara els colors de les fitxes de la cinquena generació amb els colors de la tela. Què pots deduir? 7. 8. Es poden relacionar els resultats amb la selecció natural? 7. 9. Al llarg del temps com evolucionarà la població? 7. 10. Si en comptes d’utilitzar aquesta tela, s’hagués utilitzat una altra de color i dibuixos diferent, què hagués passat? 7. 11. Un organisme està adaptat al seu medi si es pot desenvolupar i reproduir-se en ell. Quin dels colors està més adaptat? Quin és el menys adaptat?

Comentari Act 9 És una activitat de construcció del concepte de selecció natural. l És una activitat de simulació. l

Comentari Act. 9 l Conceptes: l l l Procediments: l l Variabilitat Selecció natural Característiques del medi Depradedor Presa Recull de dades Elaboració de gràfics Elaboració d’un informe Valors: l Valoració de la importància de ser rigorosos

ESTÀ PROVADA LA TEORIA DE L’EVOLUCIÓ?

PROVES l No hi ha cap teoria científica que estigui provada del tot. l Ara bé, hi ha teories més provades que altres. l És el cas de la teoria de l’evolució i la teoria creacionista. Hi ha molts fets que s’expliquen millor des d’una òptica evolucionista que des de la creacionista.

EVIDÈNCIES DE L’EVOLUCIÓ l Morfològiques i anatòmiques: individus emparentats l Organització cel·lular: tots els éssers vius estan formats per l Biogeogràfiques: l Paleontologiques: estudi dels fòssils l Embriologiques: la semblança dels embrions durant les primeres l Bioquímiques comparteixen semblances anatòmiques cèl·lules (procariotes o eucariotes) fases permet suposar l’existència d’avantpassat comú.

1. ANATOMIA COMPARADA l La comparació de la forma corporal i l’anatomia interna dels organismes ha permès establir relacions entre diferents espècies a partir de la suposició que provenen d’una altra espècie ancestral respecte a la qual han anat variant a mesura que s’anaven adaptant a diferents condicions.

PROVES DE ANATOMIA COMPARADA Húmer Cúbit Radi Tòrtora Humà Mosca ÒRGANS HOMÒLEGS I ANÀLEGS

ÒRGANS HOMÒLEGS Les potes i les ales dels vertebrats, són òrgans homòlegs , és a dir, òrgans amb funcions diferents però amb una estructura anatòmica que denota un origen comú. L’avantpassat EUSTHENOPTERON (peix que va viure fa 385 milions d’anys) Cúbit Húmer Radi

ÒRGANS ANÀLEGS l Órgans anàlegs són els òrgans que fan una mateixa funció, però presenten estructures diferents, per això no presenten un alt grau de parentesc. l En realitat, aquests dos animals, segons la teoria de l’evolució, provenen d’avanpasstas molts distints. El parescut es degut a que els dos s’ han adaptat al vol i per això, desenvoluparan ales en el seu procés evolutiu. En casos com aquest es parla d’EVOLUCIÓ CONVERGENT. l Ex. Les ales d’una mosca i ales d’una tòrtora.

2. ORGANITZACIÓ CEL·LULAR

3. PROVES BIOGEOGRÀFIQUES l l La distribució d’espècies animals i vegetals a la Terra proporciona nombroses proves a favor de l’evolució. Per exemple, s’ha observat que quan més allunyades es troben dues zones geogràfiques, més diferències presenten la seva flora i la seva fauna.

4. PROVES PALEONTOLÒGIQUES Es basen en l’estudi dels fòssils. l S’han trobat sèries completes que demostren el pas de formes senzilles a formes actuals, més complexes i adaptades al seu medi (filogènia del cavall). l

FILOGÈNIA

PROVES PALEONTOLÒGIQUES

PROVES PALEONTOLÒGIQUES

6. PROVES EMBRIOLÒGIQUES l En els vertebrats, sobretot, s’ha observat que al llarg del desenvolupament embrionari es produeixen fases amb notables semblances morfològiques entre grups d’animals diferents.

PROVES EMBRIOLÒGIQUES

7. PROVES BIOQUÍMIQUES l Les proves més recents i les que majors possibilitats presenten, consisteixen en comparar certes molècules (proteïnes i ADN) que apareixen en tots els éssers vius de tal manera que aquestes molècules són tan més parescudes quant menors diferències evolutives hi ha entre els seus portadors. Tots els organismes estam compostos pels mateix tipus de substàncies químiques. Tots els organismes tenim ADN com a material genètic.

QUINS PROBLEMES TÉ LA TEORIA DE L’EVOLUCIÓ?

PROBLEMES l No hi ha cap teoria científica que ho expliqui tot. Per tant la teoria de l’evolució presenta alguns problemes: l L’evolució és un procés lent i gradual: s’haurien de trobar fòssils de formes intermèdies que rarament es troben. l El procés de formació d’una espècie a partir d’una altra és un procés que s’ha explicat i comprovat. Ara bé, l’aparició dels grans grups és més difícil d’explicar ja que es necessiten molts canvis.

EL JUTGE OVERTON

ACTIVITAT 10 l l La llei que va aprovar l’estat d’Arkansas va arribar als tribunals. El jutge William Overton se’n va fer càrrec. Aquest jutge va basar la seva sentència en un criteri de demarcació entre ciència i pseudociència. Segons Overton la teoria creacionista no es podia ensenyar a les escoles perquè no era una ciència. Contesta a les següents preguntes: l l 8. 1. Saps quins són els criteris que ens permeten distingir el què és una ciència del que no ho és? 8. 2. Una teoria científica ho ha d’explicar tot?

Comentari Act. 10 l l És una activitat de síntesi. Al llarg de l’unitat s’han exposat criteris que serveixen per distingir el que és ciència i el que no ho és. Un dels criteris és que la teoria creacionista fa intervenir forces sobrenaturals per explicar la naturalesa de vida sobre la Terra. La intervenció d’aquestes forces queda fora de l’àmbit científic ja que no és demostrable ni sembla que ho serà en el futur.

Comentari Act. 10 Per definició una teoria científic no es demostrable completament. l Per tant qualsevol, teoria pel simple fet de ser científica l l És incompleta l Presenta problemes l Està destinada a ser abandonada i substituïda l És provisional

Comentari Act. 10 l Conceptes: l l Procediments: l l l Teoria científica Canvi Criteris per distingir entre ciència i no ciència. Argumentació Debat Valors: l Reconeixement de la importància de saber organitzar els propis pensaments i exposar-los.

ACTIVITAT DE REGULACIÓ l Escriu un breu resum del que has vist fins ara.