L'origen i l'evolució de la vida: Teories i història
L’origen de la vida
La vida es basa en el CHON (carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen), que formen molècules orgàniques de diverses mides. L'aigua i el carboni constitueixen el 98% del nostre organisme; l'aigua actua com un excel·lent dissolvent, mentre que el carboni permet formar quatre enllaços, creant cadenes llargues i compostos complexos. Les molècules essencials són: glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics.
Propietats de la vida
- Autopoiesi: Capacitat d’autorenovar-se.
- Metabolisme: Conjunt de canvis químics i consum d'energia per a l'automanteniment.
- Reproducció: Capacitat de generar nous éssers vius amb material genètic similar (les mutacions permeten la variabilitat genètica).
- Evolució: Canvis experimentats pels éssers vius des del seu origen.
Teories sobre l'origen
Històricament, Aristòtil va proposar la generació espontània. Francesco Redi la va refutar mitjançant l'observació de mosques i carn, i Louis Pasteur la va desmentir definitivament amb l'experiment dels matrassos de coll de cigne.
L'energia per a la vida
L'energia s'obté mitjançant reaccions químiques (fotosíntesi i respiració cel·lular). Els organismes es classifiquen en autòtrofs (fabriquen matèria orgànica) i heteròtrofs (s'alimenten de matèria orgànica elaborada).
Teories científiques
- Atmosfera i hidrosfera primitiva: Oparin va proposar l'origen a partir de coacervats. A. Miller va sintetitzar molècules orgàniques precursores en un ambient simulat.
- Fons marins: Descobriment de xemeneies hidrotermals com a possible origen.
- L'espai exterior: La panspèrmia suggereix que els meteorits van portar substàncies bàsiques per a la vida.
Història de la vida
1. Els primers pobladors
Fa entre 3900 i 3500 Ma, va sorgir una cèl·lula primitiva (procariota, aquàtica, heteròtrofa i anaeròbia). Posteriorment, van aparèixer les cèl·lules autòtrofes (fotosintetitzadores), que van enriquir l'atmosfera amb oxigen i van permetre la formació de la capa d'ozó.
2. Aparició dels eucariotes
Fa 1500 Ma, la simbiosi entre microorganismes va donar lloc a cèl·lules amb nucli, mitocondris i cloroplasts.
3. Colonització de la terra
Fa 800 Ma, els organismes unicel·lulars van començar a colonitzar superfícies humides, i fa 670 Ma van aparèixer els primers pluricel·lulars.
L’evolució
L'evolució biològica és el procés de canvis morfològics i fisiològics que donen lloc a noves espècies.
Teories evolutives
- Lamarckisme: Basat en la llei de l'ús i el no ús i l'herència dels caràcters adquirits.
- Darwinisme: Basat en la selecció natural i la supervivència dels més aptes.
- Neodarwinisme: Integra el darwinisme, el lamarckisme i la biologia molecular (mutacions i reproducció sexual).
Proves de l'evolució
- Fòssils: Restes d'organismes extints que mostren canvis evolutius.
- Anatòmiques: Òrgans homòlegs i semblances embriològiques.
- Moleculars: Comparació de materials genètics entre espècies.
El procés d'especiació
L'espècie és un conjunt d'organismes capaços de reproduir-se entre ells i tenir descendència fèrtil. L'aïllament geogràfic i reproductor, juntament amb mecanismes com les mutacions, la deriva genètica i la selecció natural, impulsen la diversitat.
Radiacions i extincions
Les radiacions evolutives incrementen la diversitat, mentre que les extincions (com la dels dinosaures fa 65 Ma per l'impacte d'un asteroide) la redueixen dràsticament.