unidade didáctica 2 -...

Ámbito Científico - TecnolóxicoESA – MÓDULO 4

Unidade Didáctica 2 A TERRA EN CONTINUA EVOLUCIÓN:

OS SERES VIVOS E A PAISAXE

Índice da Unidade:

I- Introdución...................................................................................................................3

II- Ecoloxía........................................................................................................................3

1. Conceptos previos.....................................................................................................3

2. Os ecosistemas e as interaccións neles..................................................................4

2.1 Ecosistema.............................................................................................................4

2.2 Interaccións nos ecosistemas................................................................................5

2.3 Relacións tróficas nos ecosistemas.......................................................................7

2.4 Niveis tróficos.........................................................................................................8

2.5 Biomasa, produtividade e produción .....................................................................9

2.6 Cadeas, redes e pirámides tróficas......................................................................9

2.7 Evolución dos ecosistemas..................................................................................11

2.7.1 Sucesións ecolóxicas..................................................................................................11

III- As especies cambian no tempo: evolución.................................................13

1. Os fósiles...................................................................................................................13

1.1 Fósiles característicos..........................................................................................14

2. A evolución dos seres vivos...................................................................................14

2.1 Probas da evolución.............................................................................................15

2.2 Teorías fixistas e creacionistas.....................................................................................17

2.2.1 Teorías evolucionistas clásicas..................................................................................17

2.2.2 Teorías actuais............................................................................................................18

3. A evolución da especie humana.............................................................................19

Páxinas web para repasar contidos

ÁMBITO CIENTÍFICO -TECNOLÓXICO – MÓDULO 4 UD 2. A Terra en continua evolución: Os seres vivos e a paisaxe

I- IntroduciónA Terra cambia. Para se adaptaren a unha Terra en continuo cambio, os seus habitantes, os seres vivos, tamén deben cambiar, evolucionando ao longo do tempo nun proceso de aparición e desaparición de especies. Hoxe en día empezamos a descubrir que a influencia é recíproca, e que a presenza de vida tamén condiciona (de xeito imprescindible, aínda que menos evidente) os procesos naturais do noso planeta.

O relevo1 e os seres vivos forman a paisaxe. Mutuamente condiciónanse e modifícanse.

A enerxía que empregan os seres vivos procede do Sol

Os seres vivos cambian e evolucionan, adaptándose a un medio sempre cambiante.

II- Ecoloxía

1. Conceptos previosA ecoloxía é a ciencia que estuda as relacións entre os seres vivos e a relación entre eles e o medio ambiente.

Para o estudo da ecoloxía é importante coñecer distintos conceptos que se relacionan seguidamente:

Individuo. Os seres vivos, considerados individualmente, constitúen o primeiro nivel de organización. Unha gaivota, un carballo ou unha formiga son individuos.

Hábitat. O espazo que ocupa un individuo.

Poboación. Conxunto de individuos da mesma especie que comparten o mesmo espazo.

Área: lugar que ocupa a poboación.

Biocenose ou comunidade. Conxunto de poboacións que viven nun mesmo espazo ou área determinados. Así, por exemplo, nunha charca conviven algas, insectos, anfibios, peixes, etc. O conxunto de poboacións que viven nesa charca constitúe a súa biocenose ou comunidade.

Biótopo. O espazo no que vive unha comunidade ou biocenose.

Ecosistema. O nivel máis completo de organización. Está constituído pola biocenose e o biótopo.

Por exemplo nunha charca, o ecosistema estará constituído polo medio acuático, en contacto co solo e o aire, e a comunidade que o habita. Todos os ecosistemas, polo tanto, dispoñen de dous tipos de compoñentes:

Compoñente abiótico: Compoñente non vivente. O compoñente abiótico está formado polas substancias minerais, gases, factores climáticos, etc., que inflúen amplamente nos organismos.

Compoñente biótico: Compoñente vivo. O compoñente biótico está formado polo conxunto de seres vivos que viven no ecosistema.

Nicho ecolóxico de cada especie. É a función que desempeña unha especie dentro de cada ecosistema.

1 O relevo é o aspecto da superficie terrestre prescindindo dos elementos bióticos.

3


Factores ambientais. Conxunto de condición que definen o medio natural. Segundo a súa natureza distínguense dous tipos de factores ambientais:

Factores abióticos. Son os factores físicos e químicos do medio, que poden cambiar ao longo do tempo e que inflúen na supervivencia dos organismos, provocando neles comportamentos diversos.

Factores físicos Factores químicosTemperatura media e oscilación da temperatura.Precipitación media e a súa distribución ao longo do ano.Luz e sombraRadiación solar.Humidade atmosférica.Presión atmosféricaMovementos do aire, vento.Latitude (distancia angular dende o ecuador)

AltitudeProfundidade (nos ecosistemas acuáticos)Movementos da auga (nos ecosistemas acuáticos)Cantidade de substancias en suspensión (nos ecosistemas acuáticos)Densidade e viscosidade da auga (nos ecosistemas acuáticos)Natureza do terreo (nos ecosistemas terrestres)

Cantidade de aire e auga no terreo.Concentración de nutrientes minerais na terra e na augaCantidade de sustancias tóxicas na terra e na auga.Salinidade (nos ecosistemas acuáticos)Cantidade de osíxeno disolto (nos ecosistemas acuáticos)

Factores bióticos. Son os que dependen da presenza doutros seres vivos e determinan as relacións (intraespecíficas e interespecíficas) que existen entre os que habitan nun mesmo lugar.

O nivel de tolerancia aos factores ambientais e as relacións e posición respecto dos outros seres vivos forman o nicho ecolóxico dun individuo nun ecosistema concreto.

Factores limitantes. Son os factores aos que os seres vivos teñen un grao de tolerancia máis estreito e que impoñen máis restricións para a supervivencia. Por exemplo, a falta de precipitacións nun deserto limita a existencia de plantas.

Rango óptimo de tolerancia a un factor ambiental. É o nivel dese factor ambiental (luz, humidade, salinidade, temperatura, etc.) no que unha especie en concreto se desenvolve con maior abundancia ou actividade.

2. Os ecosistemas e as interaccións neles

2.1 EcosistemaUn ecosistema está formado por unha comunidade de seres vivos, ou biocenose, e polo medio físico onde viven, ou biótopo. Inclúe ademais as relacións que se producen entre a biocenose e o biótopo.

ECOSISTEMA = BIÓTOPO + BIOCENOSE

Biocenose. A comunidade biolóxica, ou biocenose, está formada por todos os seres vivos de diferentes especies que viven nunha zona ao mesmo tempo e en interacción.

Biótopo. É o espazo físico natural ocupado pola biocenose xunto cos factores físico-químicos ou abióticos (humidade, contido en osíxeno, salinidade, temperatura, etc.), que son característicos do medio.

4


2.2 Interaccións nos ecosistemas

Entre factores abióticos do biótopo: forman parte dos procesos xeolóxicos externos e internos. Por exemplo, as diferenzas na intensidade da radiación solar sobre os océanos provoca diferenzas nas temperaturas da auga, o que favorece unha distinta evaporación e incrementa, en certas zonas, a salinidade das augas. As variacións de temperatura e salinidade das augas orixinan correntes mariñas que modifican a paisaxe.

Entre o biótopo e a biocenose: os factores abióticos inflúen sobre os seres vivos ata o punto de condicionar a súa presenza nunha zona. As especies adáptanse ao medio como resultado dun proceso evolutivo.

A biocenose inflúe localmente sobre os factores abióticos do biótopo e, considerando que en realidade a Terra enteira funciona como un único ecosistema, poden participar en cambios ambientais que afectan a nivel global. Por exemplo, a atmosfera sufriu alteracións na súa composición debido basicamente á acción dos seres vivos.

Entre os seres vivos da comunidade: o seres vivos dun ecosistema interactúan, o cal dá lugar a unha serie de relacións entre eles:

Intraespecíficas: establecidas entre organismos da mesma especie, como as de competición ou as de cooperación (familias, sociedades, etc.).

Pódense distinguir varios tipos de relacións intraespecíficas:

Poboacións familiares: nas poboacións familiares mantense a unidade dos membros da familia por razóns de parentesco para a reprodución e o coidado da prole. Estas poboacións poden ser:

Patriarcais: formadas polo macho e as crías. Por exemplo, entre os cabaliños do mar; o macho coida as crías ata a súa madurez.

Matriarcais: formadas pola femia e as crías. Dáse en moitos mamíferos, por exemplo, nos grandes felinos.

Filiais: formadas polas crías soamente. Os peixes, en xeral, abandonan os ovos. Os alevíns, cando nacen dos ovos, forman grandes bancos para defenderse mellor.

Parentais: formadas polo macho, a femia e as crías. Algunhas aves manteñen este tipo de relación, como a pomba.

Poboacións gregarias: son poboacións nas que os individuos forman grupos masificados para conseguir un determinado fin. As aves reúnense en bandas para emigrar, os bois almiscreiros reúnense para defenderse contra os lobos.

Poboacións sociais: poboacións formadas por moitos individuos con morfoloxía e fisioloxía diferentes, unidos por un tipo de vida que non poden desenvolver fóra do grupo. As abellas, as formigas, e as termitas forman poboacións sociais.

Poboacións coloniais. As poboacións coloniais teñen unha unión tan íntima entre os seus membros que existe unha verdadeira continuidade física, compartindo estruturas e aparellos. O coral e outros celentéreos forman colonias nos que non se sabe practicamente onde remata un individuo e onde comeza o seguinte.

5


Interespecíficas: establecidas entre organismos de distintas especies, como a depredación, o mutualismo, a simbiose ou o parasitismo. Un caso especial de relación interespecífica é a relación trófica.

Estas relacións poden ser dos seguintes tipos:

Relación Especie A Especie B Exemplo

Depredación Beneficiado(Depredador)

Prexudicado(Presa)

Lebre e lince, coello e raposo, cebra e león

Competencia Prexudicado Prexudicado Gaviáns e raposos

Inquilinismo Beneficiado Indiferente Cangrexo ermitaño

Comensalismo Beneficiado Indiferente Peixes rémora

Simbiose Beneficiado Beneficiado Liques

Parasitismo BeneficiadoParasito

PrexudicadoHóspede Carrachas e can

6

Poboación social

Poboación colonial

Poboación familiar

Poboación gregaria


2.3 Relacións tróficas nos ecosistemasA organización dos ecosistemas está condicionada polo aproveitamento da enerxía e a materia dispoñible. En case todos os ecosistemas a enerxía procede do Sol. Algúns organismos da biocenose (produtores) poden usar esta enerxía para fabricar a súa propia materia.

Enerxía e materia flúen despois a través do resto de organismos do ecosistema (os consumidores) ata perderse en forma de calor no medio, como é o caso da enerxía, ou reciclarse (mediante os descompoñedores), no caso da materia.

Deste xeito péchase o ciclo de materia no ecosistema, o que permite que o mesmo átomo se poida reutilizar un número ilimitado de veces. Nada permite, non obstante, que a enerxía que xa circulou a través da cadea trófica poida volver a utilizarse.

7

Luz solar

Materia inorgánica

Produtores Consumidores

Descompoñedores

RestosRestos

Respiración

Respiración

Respiración

Fluxo de enerxía (liña de puntos ) e circulación da materia nun ecosistema (liña continua)

Simbiose (liques) Depredación

Comensalism o (peixe rém ora)

Mutualismo

Inquilinism oParasitismo(carracha en can)


2.4 Niveis tróficosTodos os seres vivos do sistema deben nutrirse. Mediante a nutrición incorporan aos seus organismos a materia e a enerxía necesarias para medrar, manter as súas estruturas e realizar as funcións vitais de relación e reprodución.

Para conseguir esa materia e esa enerxía os seres vivos que compoñen un ecosistema establecen entre eles relacións tróficas ou de alimentación.

O papel que desempeña un organismo nunha cadea trófica denomínase nivel trófico.

Un nivel trófico está formado por todos os organismos dun ecosistema que teñen unha fonte semellante de alimento e, xa que logo, de aproveitamento da enerxía e da materia.

Os niveis tróficos son os seguintes:

Produtores: son os autótrofos (vexetais, algas, fitoplancto e bacterias), aqueles organismos que producen materia orgánica partindo de materia inorgánica, por fotosíntese ou quimiosíntese.

Consumidores: son os heterótrofos (animais, fungos, protozoos e bacterias), aqueles organismos que fabrican materia orgánica propia partindo da materia orgánica que obteñen doutros seres vivos. Os consumidores poden, á súa vez, proporcionar materia orgánica a outros, cando son consumidos ou cando son aproveitados, por exemplo, os seus residuos. Segundo isto os consumidores pódense clasificar en:

Consumidores primarios: aliméntanse directamente de produtores primarios. O concepto inclúe tanto os herbívoros, que comen plantas ou algas, coma os parasitos, mutualistas e comensais, que obteñen o seu alimento delas doutras maneiras.

Consumidores secundarios: aliméntanse, coméndoos ou doutro xeito, dos consumidores primarios. Chámase especificamente carnívoros os que o fan consumíndoos.

Consumidores terciarios: aliméntanse de consumidores secundarios.

Dependendo da enerxía e da materia dispoñible pode haber máis niveis de consumidores:

Preeiros (como por exemplo o voitre) son os que se alimentan de restos de animais ou vexetais mortos.

Detritívoros (como por exemplo a miñoca) aliméntanse de pequenos restos descompostos de materia orgánica.

Descompoñedores: son aqueles seres vivos (a maioría microscópicos como fungos, protozoos e bacterias) que transforman a materia orgánica en materia inorgánica. Este proceso permite a reciclaxe da materia que foi pasando duns organismos a outros para que poida ser utilizada de novo polos produtores, os que inician a cadea trófica.

8


2.5 Biomasa, produtividade e produción

En cada nivel trófico podemos medir a súa biomasa e a súa produción.

Biomasa: é a cantidade total de materia orgánica que hai nun nivel trófico. Cantidade de materia orgánica fabricada e acumulada polos organismos.

Produción: é a cantidade de biomasa producida por unidade de tempo nun determinado nivel.

A cantidade de materia orgánica (ou enerxía contida nela) producida polos produtores durante algún tempo denomínase produción primaria bruta.

Se a esta cantidade se lle resta a enerxía utilizada na respiración e demais procesos vitais, temos a produción primaria neta, que é a cantidade de enerxía que queda para o seguinte nivel trófico, é dicir, para os consumidores primarios.

Produción secundaria: é a cantidade de biomasa acumulada polos organismos heterótrofos a base de materia orgánica inxerida dos niveis tróficos inferiores.

Produtividade: é a relación que hai entre a produción e a biomasa.

2.6 Cadeas, redes e pirámides tróficas

Cadea trófica.

As cadeas tróficas son as relacións de dependencia alimentaria establecidas entre os seres vivos dun ecosistema.

Están formadas polos organismos de distintos niveis tróficos, entre os que se produce o fluxo de materia e enerxía desde os produtores ata os descompoñedores.

9

Preeiros

Consumidores secundarios

Consum idores primarios

Produtores (autótrofos)

Descom

poñedores


Rede trófica: é o conxunto de cadeas tróficas interconectadas que expresan todas as posibles relacións alimentarias que se dan entre os organismos dunha biocenose.

Pirámide trófica: é unha representación gráfica da biocenose onde cada nivel trófico se representa mediante barras horizontais superpostas. A superficie da barra é proporcional á magnitude considerada; xeralmente número de individuos, enerxía ou biomasa. Polo que existen varios tipos de pirámides segundo o factor a representar:

Pirámides numéricas: Representan o número de organismos que existen en cada nivel trófico.

Pirámides de biomasa: Representan a cantidade de materia orgánica, ou biomasa, existente en cada nivel trófico.

10

Para representar dunha forma gráfica a transferencia de materia e enerxía utilízanse esquemas que, mediante frechas, indican a dirección que seguen a materia e a enerxía: dos seres autótrofos aos consumidores primarios e secundarios, e ata os descompoñedores: as cadeas tróficas

Consumidores terciarios

Consumidores secundariosConsumidores primarios

Produtores

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Consumidores primarios

Produtores Normal Invertida

Número de individuosNúmero de individuos


Pirámides de enerxía: Representan a enerxía contida na biomasa de cada nivel trófico.

En cada nivel trófico da cadea alimentaria almacénase tan só unha pequena cantidade da enerxía adquirida polos organismos co alimento, xa que o resto da enerxía producida utilízana na respiración e no seu propio mantemento ou elimínase en forma de calor ou excrementos.

En consecuencia, en cada elo da cadea alimentaria prodúcese unha perda de enerxía.

2.7 Evolución dos ecosistemasNos ecosistemas hai sempre unha certa variación no número de individuos das diferentes especies. Este individuos desprázanse dentro e fóra do seu medio habitual, aparecen novas especies, desaparecen outras que xa habitaban no ecosistema, etc.

Todas estas variacións e casos particulares, cos seus imprevistos, alteracións e contratempos, presentan unha tendencia común cara ao equilibrio entre todos os elementos que o integran e cara a súa autoorganización.

2.7.1 Sucesións ecolóxicasSe non hai grandes cambios ambientais, os ecosistemas tenden a quedar en situación estacionaria. É dicir,conservan os seus parámetros básicos (biomasa, produtividade, diversidade...) e varían só ao ritmo das estacións, dos días e dos ciclos vitais.

Non obstante, os ecosistemas poden sufrir cambios e perturbacións en diversa escala. Os fenómenos de ocupación progresiva dun espazo, a tendencia ao equilibrio e a readaptación da composición de especies que integran un ecosistema constitúen as sucesións ecolóxicas.

Chamamos sucesións ecolóxicas aos cambios graduais na composición de especies nun ecosistema por substitución dunhas especies por outras que se producen como resposta aos cambios medioambientais.

Podemos distinguir dous tipos:

Sucesión ecolóxica primaria: É a sucesión que se produce en lugares onde nunca houbo seres vivos (virxe), como cando se coloniza unha illa volcánica acabada de formar.

A sucesión primaria pode iniciarse a partir de situacións moi variadas: erupcións volcánicas, corrementos de terra, avenidas moi fortes. O proceso empeza coa chegada das primeiras especies que colonizan o novo medio. Son as chamadas especies pioneiras (oportunistas). Pero co paso do tempo non resisten a competencia doutras máis especializadas (que aproveitan mellor os recursos dispoñibles) e son logo desprazadas.

A sucesión continúa pasando por diversas etapas ata que o ecosistema chega a unha situación de equilibrio, na que hai maior diversidade de especies e mellores probabilidades de vida para todas.

Cando un ecosistema chega ao estado de equilibrio co medio exterior e se atopa estabilizado interiormente, dicimos que é un ecosistema clímax.

11

Superdepredadores

Consumidores secundariosProdutores

Consumidores primarios


Empregamos o termo madurez dun ecosistema para referirnos ao grao no que este, na sucesión ecolóxica, se aproxima ao clímax.

Nas sucesións prodúcense estes cambios:

As plantas máis típicas das etapas iniciais son herbas, logo son substituídas por especies leñosas, que ocupan máis densamente o espazo.

Segundo avanza a sucesión avanza a complexidade. Os ecosistemas maduros son máis complicados, teñen máis especies de seres vivos.

A produción dun sistema pode descompoñerse en dous capítulos: respiración e produción neta.

Na fase de madurez, os ecosistemas deberían investir todo o seu traballo de produción no gasto enerxético, de forma que non medrase a biomasa senón que só se renovase.

A produción primaria ou fotosíntese é maior nas comunidades pouco maduras, ou iniciais, que nas clímáx.

Os ecosistemas sometidos a incendios frecuentes ou a avenidas periódicas ou outras formas de alteración reiterada nunca poden chegar ao ecosistema clímax, permanecen nunha condición xuvenil.

Os organismos dos ecosistemas agrarios son mantidos artificialmente nunha condición xuvenil dada a perturbación continua a que están sometidos pola extracción de produtos mediante a explotación agraria.

Sucesión ecolóxica secundaria. É a sucesión iniciada nun lugar onde antes xa existía un ecosistema doutras comunidades. A situación previa é alterada total ou parcialmente por causas naturais ou provocadas e, como consecuencia, aparece un ecosistema de características diferentes.

É o caso dos bosques afectados por un incendio, de áreas naturais afectadas por unha gran contaminación, ou de campos de cultivos abandonados.

As sucesións secundarias pódense reiniciar a partir de calquera etapa, non sempre desde o principio. Prodúcense moi rapidamente pois no lugar poden quedar sementes ou restos da comunidade anterior.

12

Imaxe simplificada dunha sucesión nun terreo baldío ata chegar a bosque.


III- As especies cambian no tempo: evolución

1. Os fósilesOs fósiles (do latín fossile, o que se extrae da terra) son restos de seres vivos que viviron en épocas xeolóxicas pasadas. A ciencia que se dedica ao seu estudo é a paleontoloxía.

Xeralmente os fósiles atópanse en rochas sedimentarias, porque este tipo de rochas non sufriu procesos, como poden ser altas temperaturas e fortes presións, que provocarían a destrución dos fósiles. Cando nun lugar determinado atopamos unha concentración elevada de fósiles considerámolo como depósito fosilífero.

Os fósiles máis coñecidos son os restos de esqueletos, cunchas e coirazas de animais, e tamén as impresións en carbón de plantas. Xa que logo, os restos fósiles non son só aqueles provenientes das partes duras petrificadas das devanditas criaturas; considéranse tamén como fósiles os seus restos sen alterar, moldes e bioconstrucións, e as pegadas da actividade que deixaron en diferentes substratos sedimentarios ou orgánicos (morada, repouso, alimentación, predación, etc.). Nun caso extremo, o petróleo, fluído composto por hidrocarburos de orixe orgánica, considérase tanto rocha sedimentaria como fósil químico.

A fosilización é o proceso polo que se conservan restos de seres vivos ou das súas actividades vitais nas rochas.

Cando un organismo morre, o seu destino normal é descomporse e desaparecer. Ten que suceder algo especial para que este organismo, ou polo menos unha parte del, se conserve, non se descompoña e se mineralice. Hai moitos factores que descompoñen os organismos unha vez mortos, factores tanto biolóxicos (bacterias), como químicos ou mecánicos.

En esencia, o que debe suceder é que os restos orgánicos queden protexidos nunha área de sedimentación, e que esta sedimentación teña lugar do xeito máis rápido posible.

Mediante a mineralización substitúense os compostos orgánicos do organismo morto por substancias inorgánicas. Os minerais habitualmente implicados neste proceso son o sílice, o carbonato cálcico, a pirita, os fosfatos e os sulfatos.

Na calidade da fosilización influirán, ademais da velocidade, outros factores, como o tipo de sedimento (os fósiles están máis protexidos se o sedimento é de gran fino, como por exemplo as arxilas), e o tipo de ambiente en que se atopa a área de sedimentación (en ambientes acuáticos é menor a presenza dos factores de destrución).

13


1.1 Fósiles característicos

Coñécense unhas 300 000 especies fósiles, ou sexa, o 20 % do número de especies viventes coñecidas e menos do 6 % das que probablemente existan. É un número moi escaso se consideramos que o rexistro fósil abrangue desde hai 3 500 millóns de anos ata hoxe.

Se a conservación dos fósiles fose aceptablemente boa, sería previsible que o número de especies fósiles superase en moito o número das especies actuais.

Dos fósiles coñecidos destacan uns poucos que, polas súas especiais características (distribución xeográfica ampla, abundancia, facilidade de identificación, rápida evolución e desaparición) achegan información sobre a idade dos sedimentos nos que se atopan ou o medio en que se produciu a fosilización. Son os fósiles característicos ou guía:

Trilobites: un grupo de artrópodos mariños que viviu durante toda a era primaria ou Paleozoico (uns 300 millóns de anos). Son o grupo fósil máis diverso e nel inclúense arredor de 5 000 especies coñecidas. Con formas e tamaños moi variables (desde uns poucos milímetros ata case 90 centímetros de diámetro) eran criaturas nadadoras ou reptantes, e a súa alimentación era preeira ou depredadora.

Ammonites: foron moluscos cefalópodos, como os polbos e as luras, con cunchas externas enrodeladas e de simetría bilateral. Viviron nos mares paleozoicos e mesozoicos (na era secundaria), desde o Devónico ata o Cretáceo, nadando e cazando lentamente nas augas pouco profundas. Algúns exemplares chegaron ata os dous metros de diámetro.

Nummulites: eran grandes foraminíferos (un tipo de protozoos cunha estrutura de carbonato de calcio con buratos polos que saen pseudópodos para os seus desprazamentos), cunha cuncha formada por un disco plano de dous a catro centímetros de diámetro. Viviron nos mares quentes do hemisferio norte durante o Mioceno (período da era terciaria). Ao morreren fóronse amoreando non fondo oceánico formando xigantescos depósitos de sedimentos.

2. A evolución dos seres vivosOs seres vivos estanse a adaptar continuamente ás condicións ambientais. Isto dá lugar a unha serie de lentos cambios que, ao longo de millóns de anos, permite a evolución das especies xa que estas son capaces de transmitir aos seus descendentes os cambios sufridos.

Polo tanto, a evolución en Bioloxía é a serie de cambios que sofren as especies ao longo do tempo; permitindo a aparición de novas especies ou ben a desaparición das xa existentes.

14

TrilobitesAmmonites

Nummulites


2.1 Probas da evolución

Os fósiles son unha das probas máis importantes da evolución dos seres vivos. Pero hai outras, baseadas en diversas disciplinas:

Paleontoloxía: permiten reconstruír a historia evolutiva dunha especie a partir dun antepasado común mediante formas fósiles intermedias.

Anatomía comparada: consiste en comparar a forma corporal de especies distintas e illadas entre si, atopando indicios anatómicos de descender dun antepasado común respecto ao que variaron ao longo do tempo.

Denomínanse órganos homólogos a aqueles que teñen a mesma orixe evolutiva pero que o seu aspecto ou función é diferente.

Por exemplo, se consideramos as extremidades superiores do morcego, do delfín, do gato e do home, observaremos que son órganos homólogos, coa mesma orixe pero con función diferente, é dicir, que a evolución é diverxente.

Denomínanse órganos análogos aqueles que teñen diferente orixe evolutiva pero o mesmo aspecto ou función semellante.

Por exemplo, se consideramos as ás dun morcego, dunha gaivota e dun insecto, observamos que son órganos análogos, con diferente orixe pero coa mesma función, é dicir, que a evolución é converxente.

15

Probas paleontolóxicas da evolución do cabalo dende o Eoceno (50 m.a.) ata a actualidade.

Desenvolvemento evolutivo dun grupo de Gasterópodos, dende as especies máis antigas (1) aplanadas ata as modernas, con desenvolvemento espiral (6).


Embrioloxía: baseadas en que todos os vertebrados, nos seus primeiros estadios embrionarios, son moi semellantes entre si.

Estas semellanzas van desaparecendo consonte avanza o desenvolvemento, ao tempo que aparecen as características de cada especie. Deste xeito, o desenvolvemento embrionario reflicte o desenvolvemento evolutivo.

Bioxeografía: Baséase no estudo da distribución xeográfica das especies. Se dúas rexións están moi separadas xeograficamente, a súa flora e fauna é diferente debido a que evolucionaron separadamente, aínda que tiveran un antepasado común.

Bioloxía molecular: todos os seres vivos comparten o mesmo material xenético (ADN) e presentan uniformidade na composición química e no metabolismo celular. Canto máis próximas evolutivamente sexan dúas especies maior similitude terán na súa bioloxía molecular.

Hoxe, o proceso da evolución como mecanismo da orixe á enorme diversidade de formas vivas é un feito aceptado. Máis controvertido é explicar satisfactoriamente como sucede.

16

Probas bioxeográficas: evolución do bico dos pimpíns nas illas Galápagos

Probas embrionarias: desenvolvemento embrionario de vaca, polo, can e home

Porcentaxe de aglutinación

Soro de Av eCabalo

Marsupial

Cerv o

Ov ellaBoi

BabuínoOrangután

Gorila

ChimpancéHome

Proba de Bioloxía molecular: a maior porcentaxe de aglutinación maior parentesco.


Ao longo da historia a diversidade biolóxica foi explicada polas seguintes teorías:

2.2 Teorías fixistas e creacionistasO creacionismo fixista afirma que as especies biolóxicas foron creadas por Deus separadamente (creacionismo) e que permanecen inalterables no tempo (fixismo). Están baseadas nunha interpretación literal da Biblia e non son teorías científicas.

2.2.1 Teorías evolucionistas clásicasTeoría de Lamarck ou lamarckismo (século XVIII): afirma que os organismos, como resultado da súa actividade e do uso ou desuso de certos órganos, tenden a desenvolvelos ou a perdelos respectivamente, e que esta característica adquirida durante a vida do individuo é herdada polos seus descendentes (herdanza de caracteres adquiridos).

Actualmente a teoría lamarckista da evolución está descartada. É certo que o uso ou desuso de certos órganos pode provocar que se desenvolvan máis ou menos ao longo da vida do individuo, pero hoxe sabemos que estas características adquiridas non poden pasar aos descendentes destes organismos. En case douscentos anos, non se puido atopar nin unha soa proba da herdanza destas características, e actualmente temos unha explicación coherente do motivo: os cambios non afectan ao material xenético das células reprodutoras dese individuo, así que non poden ser transmitidas aos seus descendentes.

Teoría de Darwin e Wallace, ou darwinismo (século XIX): di que en cada xeración os individuos dunha mesma especie amosan características diferentes entre si (variabilidade natural). Algunhas características que se herdan proporcionan a certos individuos vantaxes sobre os demais (por exemplo, á hora de buscar alimento ou de ocultarse dos depredadores). Como os recursos dispoñibles para a poboación son limitados, só aqueles individuos con características vantaxosas sobrevivirán e transmitirán as súas propias características aos seus descendentes. Darwin chamou á súa teoría evolución biolóxica por selección natural mediante a supervivencia do máis apto. O termo selección natural, elemento central da teoría, refírese a que o que actualmente chamariamos ambiente do organismo elimina (selecciona) os individuos cun nivel de adaptación menor.

17

Evolución do pescozo na xirafa: segundo o lamarckismo, debido á escaseza de herba, as xirafas irían aumentando a lonxitude do pescozo progresivamente intentando alcanzar as follas das árbores que lles poderían servir de alimento. Este novo carácter, a lonxitude do pescozo, sería transmitido aos seus descendentes.

Evolución do pescozo na xirafa: segundo o darwinismo, existirían tanto xirafas de pescozo curto como de pescozo longo. Cando escaseou a herba, só as de pescozo longo puideron sobrevivir xa que podían alcanzar as follas das árbores, que era a único alimento dispoñible. A natureza seleccionaría ás xirafas de pescozo longo porque estaban máis adaptadas ás novas condicións ambientais.


Dous aspectos importantes para salientar son: que as características aparecen na poboación independentemente de se son beneficiosas ou non para os individuos, e que estas características poden ser transmitidas aos descendentes, xa que afectan ao material xenético.

2.2.2 Teorías actuaisMalia a aceptación do darwinismo, esta teoría non podía dar unha resposta satisfactoria aos interrogantes de como se transmiten os caracteres hereditarios de xeración en xeración, ou cal é a causa da variabilidade das poboacións.

Teoría sintética ou neodarwinista. Houbo que esperar ao século XX para que ao darwinismo se lle engadiran os coñecementos da xenética mendeliana e da teoría cromosómica da herdanza, facendo unha síntese destas. Esta nova teoría di:

A unidade evolutiva non é o individuo senón a poboación, xa que é aquí onde se presenta a variabilidade xenética.

En todos os individuos prodúcense mutacións ao chou, que causan variabilidade.

Ao haber variabilidade, a natureza actúa seleccionando os individuos mellor adaptados. Estes individuos viven máis e teñen descendentes, que transmitiran mediante os seus xenes as características vantaxosas.

O proceso vaise repetindo de xeito que o carácter de vantaxe se vai impondo nas seguintes xeracións.

Tanto o darwinismo como o neodarwinismo son teorías que sosteñen que os cambios evolutivos se producen como consecuencia da acumulación lenta e progresiva de pequenas variacións. É unha evolución regular.

Teoría saltacionista, de Gould e Elddregde. O feito de que o rexistro fósil amose, en xeral, que as especies adoitan ter longos períodos sen cambios, interrompidos por períodos curtos nos que acontecen moitos cambios evolutivos, indicaría que a evolución é un proceso irregular.

18


3. A evolución da especie humana

O ser humano pertence á orde dos Primates e á superfamilia Hominoideos, o mesmo que os monos antropomorfos (orangután, chimpancé e gorila), animais cos que garda maior relación filoxenética.

Os monos antropomorfos actuais e os homínidos teñen antepasados comúns, pero hai uns 10 millóns de anos separáronse as dúas ramas. Da familia homínidos coñécense dous xéneros: Australopithecus e Homo, do que na actualidade o Homo sapiens é o único representante.

Podemos diferenciar tres procesos fundamentais na evolución humana(hominización):

A adquisición da posición erecta e a marcha bípede.

A liberación das mans.

O desenvolvemento do cerebro.

Para adquirir a posición erecta e a marcha bípede, producíronse modificacións na pelve e na columna vertebral.

A liberación das mans permitiu o desenvolvemento de novas habilidades como o manexo de ferramentas.

O desenvolvemento do cerebro debeu ocorrer simultaneamente co resto das modificacións. Esta evolución non consiste unicamente nun aumento do tamaño cerebral, senón tamén na adquisición de funcións específicas e complexas como o incremento da intelixencia, a vontade, os sentimentos, etc.

19

Anatomía comparada de primates: plantas dos pés e palmas das mans da especie humana actual e do chimpancé. Mostra a consolidación do pé como base para a posición erecta no ser humano, así como a relación do polgar cos demais dedos da man.


NA WEB:

Para repasar os contidos da unidade:

Materia e enerxía nos ecosistemas:http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2ESO/Energia_ecosistemas/index.htm

Dinámica dos ecosistemas: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/index.htm

Evolución: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/evolucion/contenidos.htm

A evolución humana: http://www.isftic.mepsyd.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem/claves_evolucion/index.html

A desertización: http://www.ite.educacion.es/w3/recursos/secundaria/naturales/desertizacion/index.html

Explorando o cambio climático: http://www.isftic.mepsyd.es/pamc/pamc_2008/explorando_cambio_climatico/

Exercicios interactivos:

Sobre evolución: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/evolucion/actividades.htm

Relación entre os organismos dun ecosistema: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad9.htm

Niveis tróficos: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad10.htm

Cadeas tróficas: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad11.htm

Redes tróficas: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad12.htm

Pirámides de enerxía: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad13.htm

Cambios co tempo no ecosistema: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad14.htm

20

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/actividad14.htm






http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/evolucion/actividades.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/Dinamica/index.htm

http://www.isftic.mepsyd.es/pamc/pamc_2008/explorando_cambio_climatico/

http://www.ite.educacion.es/w3/recursos/secundaria/naturales/desertizacion/index.html

http://www.isftic.mepsyd.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem/claves_evolucion/index.html

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/evolucion/contenidos.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2ESO/Energia_ecosistemas/index.htm

unidade didáctica 2 -...

Documents