Conceptes Clau de Biologia: Taxonomia, Evolució Humana i Genètica Mendeliana

Introducció a la Taxonomia Linneana

La taxonomia linneana és un mètode de classificació dels éssers vius, originalment dissenyat per Carl von Linné, tot i que ha canviat considerablement des del seu temps. L'espècie humana és identificada de manera única pel binomi Homo sapiens.

Abans de la taxonomia linneana, els animals eren classificats segons el seu mode de locomoció. Totes les espècies són classificades en una jerarquia amb rangs com:

• Domini
• Regne
• Fílum (animals) o Divisió (fongs)
• Classe
• Ordre
• Família
• Gènere
• Espècie

Els fílums o divisions es divideixen en classes, que es divideixen progressivament en ordres, famílies, gèneres i espècies. També s'utilitzen rangs addicionals com les superclasses, els superordres i infraordres, les superfamílies i les tribus per a una classificació més precisa.

L'Evolució Humana: Origen i Desenvolupament

Qui Som: Característiques de l'Hominització

El procés d'hominització es caracteritza per trets com:

• La posició erecta o bipedisme
• L’augment de la capacitat craniana
• La mà prènsil, capaç de manipular objectes
• L’aparició del llenguatge articulat

L’antropologia és la ciència que s’ocupa de l’ésser humà des de diferents aspectes. La paleoantropologia o antropologia física és la disciplina que estudia l’origen biològic de la humanitat.

D'on Venim: El Camí de l'Evolució Humana

La comunitat científica ha constatat evidències que l'origen de la humanitat és africà. A l’Àfrica ja existien espècies amb característiques clarament humanes fa més de 4 milions d'anys (MA).

Fa aproximadament 2,5 MA, va derivar cap al grup humà que, amb el pas del temps, seria el primer constructor d’eines: Homo habilis. Posteriorment, va aparèixer Homo erectus, una espècie que va viure fa 1,8 MA i es va extingir aproximadament fa 200.000 anys. Una altra espècie rellevant és Homo heidelbergensis, també trobada a Atapuerca, en nivells d’excavació que tenen uns 400.000 anys d’edat. Els neandertals van ser els últims homínids amb qui va conviure l'Homo sapiens.

El Procés d'Humanització i l'Arqueologia

Aquest procés d’evolució cultural s’anomena humanització, per distingir-lo del procés d’hominització. Alguns trets característics del procés d’humanització són:

• L’ús del foc
• La fabricació d’eines i armes
• L’elaboració dels primers objectes de ceràmica
• L’aparició de manifestacions artístiques

El desenvolupament de l’agricultura i la cria de bestiar fa 10.000 anys va suposar un pas important en el procés d’humanització per la transcendència social i cultural que va tenir. La branca de l’antropologia que estudia el procés d’humanització i la història de la humanitat a partir de les restes materials que ha deixat l'ésser humà rep el nom d’arqueologia.

Fonaments de la Genètica Moderna

L'Herència Genètica abans de Mendel

La hipòtesi generalitzada al segle XIX era l’herència per mescla: quan les cèl·lules sexuals es combinaven, el material hereditari es barrejava com si fos la tinta de dos colors. Abans de Mendel, les característiques que els éssers vius heretaven es consideraven el resultat d’una barreja de les característiques dels seus pares, i ningú havia estat capaç d’explicar la manera en què es produïa aquesta barreja.

A mitjans del segle XIX, Gregor Mendel (1821-1884) va establir les bases de la genètica moderna. La seva gran contribució va ser demostrar que les característiques heretades (caràcters) són transmeses per factors individuals.

Glossari de Termes Genètics Essencials

Al·lels:

Cadascuna de les formes alternatives d'un gen.

Autosomes:

Conjunt de cromosomes que no són sexuals.

ADN:

Àcid desoxiribonucleic. Seqüència de desoxiribonucleòtids que formen cromosomes.

ARN:

Àcid ribonucleic. Intervé en la síntesi de proteïnes.

Caràcter:

Cadascuna de les particularitats morfològiques o fisiològiques d'un ésser viu.

Cariotip:

Conjunt de cromosomes d'un ésser viu.

Clonació:

Procés d'obtenció d'un individu.

Codi genètic:

Codi universal que estableix la relació entre la seqüència de nucleòtids d’un gen i la seqüència d’aminoàcids d’una proteïna.

Cromosoma:

Estructura formada per ADN i proteïnes, portadora de la informació genètica, que es troba al nucli dels eucariotes i al citoplasma dels procariotes.

Fenotip:

Conjunt de característiques que s'expressen a partir dels gens d'un organisme.

Gametogènesi:

Procés de formació d’una cèl·lula reproductora o gàmeta.

Gen:

Unitat del material hereditari.

Genètica:

Ciència que estudia les lleis de l'herència biològica.

Homozigot:

Individu que té el mateix al·lel per a un caràcter.

Herència dominant:

El caràcter que s’expressa correspon a un dels al·lels.

Herència intermèdia:

S’expressa una barreja dels dos al·lels.

Herència codominant:

S’expressen tots dos al·lels de forma independent.

Les Lleis de Mendel: Principis de l'Herència

Primera Llei de Mendel: Uniformitat dels Híbrids

“En creuar dues varietats pures per a un caràcter, tots els descendents de la primera generació (híbrids) són iguals entre si, i idèntics a un dels dos progenitors, aquell que té el factor dominant.”

Cada individu compta, per a cada caràcter, amb dos factors d'herència o gens que poden ser iguals o diferents. Si és homozigòtic, tota la descendència serà igual, en aquest cas es compleix la Primera Llei de Mendel.

Segona Llei de Mendel: Segregació dels Al·lels

“Els factors que es transmeten de generació en generació se separen en els parentals, unint-se posteriorment a l'atzar en els descendents.”

En el cas dels gens que presenten herència intermèdia, també es compleix l'enunciat de la Segona Llei. Si és heterozigòtic, en la descendència tornarà a aparèixer el caràcter recessiu en una proporció del 50%.

Tercera Llei de Mendel: Herència Independent

“Si es consideren dos caràcters simultàniament, les segregacions dels factors genètics no interfereixen entre si; és a dir, els factors que determinen un caràcter s'hereten independentment dels que determinen un altre.”

Si dos gens estan situats en diferents cromosomes, a la meiosi hi ha la mateixa probabilitat que es trobin al mateix gàmeta com que vagin a parar a gàmetes diferents. Si dos gens diferents estan al mateix cromosoma, existeix una probabilitat més elevada que s’heretin conjuntament.

ADN i Codi Genètic: La Base de la Vida

L'ADN és una molècula que porta la informació genètica. Està formada per quatre unitats senzilles, anomenades nucleòtids, repetides moltes vegades i combinades de forma diferent.

El codi genètic és el que conté tota la informació hereditària de cada espècie.

Funcions Essencials de l'ADN

• La primera funció de l'ADN és fer còpies exactes d’ell mateix quan una cèl·lula s’ha de dividir, per tal que les cèl·lules filles puguin heretar-la.
• L’altra funció principal és contenir la informació necessària per a la síntesi de proteïnes, molècules fonamentals per als éssers vius, formades per la unió lineal d’uns elements bàsics: els 20 aminoàcids.