Conceptes Clau de Biologia i Geologia: Evolució, Mètode Científic i Recursos Naturals
La Teoria de l'Evolució de Darwin
Fets de Darwin per a la Teoria de l'Evolució
- Fet 1: Els organismes tenen un gran potencial reproductiu.
- Fet 2: Les poblacions es troben en una situació d'equilibri.
- Fet 3: Els recursos són limitats per als individus.
- Fet 4: Els individus són únics; hi ha variació a nivell individual.
- Fet 5: Alguna variació individual pot ser transmesa a la següent generació.
Inferències de Darwin
- Hi ha una lluita per l'existència.
- A causa de la lluita per l'existència i la variació individual, alguns individus estan millor equipats per a aquesta lluita, i per tant, es produeix la selecció natural.
- La selecció natural, actuant durant molt de temps, produirà el canvi evolutiu (descendència amb modificació).
Teoria de l'Ancestre Comú
Aquesta teoria es basa en la idea que les espècies canvien. Aquest procés es produeix de forma ramificada per poder explicar les variacions hereditàries en les espècies i determinar canvis fisiològics que denoten evolució en cadascun dels éssers vius. Sustenta que tots som originats per un ancestre comú, un organisme zero des del qual es va originar la vida.
Origen de les Variacions Individuals
Les variacions individuals són modificacions hereditàries que determinen la probabilitat de supervivència d'unes espècies o altres. Les condicions del medi ambient motiven l'adaptació dels organismes, i sobreviuen aquells que s'adapten millor.
Aspectes no Justificats per Darwin
Darwin no va justificar els canvis dels éssers produïts per mutació (no els entenia). Avui dia, podem afegir aquells caràcters que s'hereten i els que no.
El Mètode Científic i la Dinàmica de la Terra
El Mètode Científic: Model i Exemple
Un exemple del mètode científic aplicat a les estacions:
- Observació: Fa fred a l'hivern i calor a l'estiu.
- Pregunta: Per què?
- Hipòtesi: És degut a la inclinació de l'eix de la Terra.
- Experiment: Construcció d'una maqueta.
- Resultats: Explicacions basades en la maqueta.
- Conclusió: La hipòtesi és certa.
Moviments no Representats al Model
Moviments que no es representen a la maqueta són la nutació i la precessió dels equinoccis.
Explicació de les Estacions:
- Estiu: Els raigs del Sol incideixen perpendicularment sobre el Tròpic de Càncer (hemisferi nord inclinat cap al Sol).
- Hivern: Els raigs del Sol incideixen perpendicularment sobre el Tròpic de Capricorn (hemisferi sud inclinat cap al Sol).
- Equador: No hi ha estacions perquè els raigs del Sol no varien significativament la seva inclinació al llarg de l'any.
Limitacions del Model de Maqueta
- L'òrbita és el·líptica, no rodona.
- El Sol és molt més gran que la Terra.
Capacitat de Predicció dels Models
Els models són capaços de definir l'inici i el final de les estacions, les hores de sol i foscor, i fer prediccions sobre la posició del Sol.
- Model T: Prediu que el Sol estarà en la posició més alta a l'estiu.
- Model E: Durant els equinoccis de tardor i primavera, hi ha les mateixes hores de sol i foscor a tot arreu.
Observacions del Model T
El Sol cada dia surt en un lloc diferent, i la seva alçada és diferent cada dia.
El Planeta com a Sistema Complex
El planeta és un sistema perquè és un conjunt d'elements relacionats que formen un conjunt complex.
Fonts d'Energia de la Terra
Les principals fonts d'energia de la Terra són l'energia gravitacional, l'energia interna i l'energia solar (la més important).
Dilatació dels Fluids
Quan un material rep calor, les molècules es mouen més ràpid i, per tant, ocupen més espai. Quan escalfem un fluid, aquest es dilata perquè les molècules es mouen més ràpid i ocupa més espai.
Corrents de Convecció
Es produeixen quan la part inferior d'una substància està més calenta que la superior. La part més calenta es dilata, ja que ha disminuït la seva densitat, i per tant, ascendeix. Quan la substància s'allunya del focus de calor, aquesta es refreda, augmentant la seva densitat i descendint, activant de nou el cicle quan es torna a escalfar.
Corrents de Convecció a l'Atmosfera
- Dia: La terra s'escalfa abans; aleshores, la matèria calenta puja i durant el dia es va separant del focus de calor fins a arribar a sobre del mar.
- Nit: El mar triga més a escalfar-se, però manté la calor del sol de tot el dia. Per la nit, es manté la calor i els núvols agafen aigua i l'alliberen en forma de precipitacions.
Recursos Naturals i Fonts d'Energia
Necessitat de Recursos dels Éssers Vius
Els éssers vius necessiten recursos perquè són elements i forces de la naturalesa que la humanitat pot utilitzar i aprofitar econòmicament.
Conseqüències: Impacte ambiental a causa dels residus que es produeixen.
L'Urani i l'Energia Nuclear
L'urani és l'element radioactiu més utilitzat a les centrals nuclears. Es bombardeja amb neutrons; el nucli dels àtoms d'urani els absorbeix. Això fa que els àtoms d'urani es trenquin i alliberin energia. Aquest procés és una reacció en cadena.
El Petroli: Composició i Derivats
El petroli és una barreja complexa no homogènia d'hidrocarburs, formats per hidrogen i carboni.
Combustibles Derivats del Petroli
Els productes derivats del petroli funcionen cremant el combustible. Les roques bituminoses són roques sedimentàries amb prou material orgànic per poder proporcionar petroli o gas natural. Solen servir com a combustible de baixa qualitat per a la generació d'energia o calefacció.