Bloc 1. L ESP CIE HUMANA A L UNIVERS

1. CMC 1r batxillerat Bloc 1. L�ESP�CIE HUMANA A L�UNIVERS

2. Bloc 1. L�ESP�CIE HUMANA A L�UNIVERS 1.1. L�Univers i la Terra 1.2. L�origen de la vida i els primers organismes 1.3. Fixisme i evolucionisme: la selecci� natural 1.4. Els hom�nids: l�evoluci� humana

3. 1. L�Univers i la Terra Composici� de l�Univers: Mat�ria normal visible (estels, planetes i gasos calents intergal�ctics): 0.4% Mat�ria normal no lluminosa (forats negres i gas intergal�ctic): 3.6% Mat�ria fosca: 21% Energia fosca: 75% Com est� organitzat l�Univers? Univers > Superc�mul de Virgo > Grup Local > Via L�ctia> Sistema Solar

4. 1. L�Univers i la Terra La Via L�ctia Constel�lacions

5. 1. L�Univers i la Terra Dist�ncies a l�Univers: Any llum: dist�ncia que recorre la llum en un any a una velocitat de 300.000 km/s. Equival aprox. a 9,46728 � 1012 km = 9 467 280 000 000 km, �s a dir, uns 10 bilions de km. Exemples: Sol - Alfa Centauro (estel m�s proper) = 4,22 anys llum Sol - Estrella Polar = 687 anys llum Sol - Terra = 0.0000152 anys Unitat astron�mica (UA): dist�ncia entre la Terra i el Sol Equival aprox. a 150 milions de km

6. 1. L�Univers i la Terra Origen de l�Univers? Efecte Doppler: canvi en la freq��ncia de la llum procedent d�una font en moviment relatiu respecte de l�observador. �Si les gal�xies s�allunyen les unes de les altres, cal pensar que en el passat varen estar m�s aprop, i que al principi tota la mat�ria estava concentrada en una zona molt petita.� Teoria del Big Bang, George Gamow, 1948

7. Teoria del Big Bang

8. Teoria del Big Bang i hist�ria de l�Univers Etapa d�inflaci� Formaci� de la mat�ria Els primers �toms L�incendi de l�Univers La formaci� d�estels i gal�xies L�energia fosca

9. Quins s�n els elements de l�Univers? Gal�xies C�muls estelars Nebuloses Estrelles Estrella gegant vermella Estrella nana blanca Supernova Forat negre Planetes Planetes nans Sat�l�lits Asteroides Cometes Mete�rits

10. Curiositats� Cometa Halley: Orbita al voltant del Sol cada 75-76 anys �s un dels m�s coneguts i m�s brillants dels cometes de �per�ode curt� del Cintur� de Kuiper. Se�l va veure per darrera vegada l�any 1986 prop de l��rbita terrestre. Es calcula que la seg�ent visita sigui l�any 2061.

11. Curiositats� Estels fuga�os => demana un desig!!!

12. El Sistema Solar Es va formar fa uns 4600 milions d�anys Inicialment hi havia un n�vol de gas i pols que es va contreure per l�atracci� gravitat�ria i va comen�ar a girar sobre si mateix cada vegada m�s de pressa. La major part de la mat�ria va quedar al centre d�aquest n�vol on es va formar el Sol. La mat�ria que girava a l�exterior va anar xocant i es va reunir en fragments cada vegada m�s grans que van formar els planetes actuals.

13. Els planetes del Sistema Solar Saps quina �s la difer�ncia entre una sonda, un telescopi espacial i un obsevatori astron�mic? En qu� es diferencien els planetes interiors dels exteriors? Saps quants sat�l�lits t� Mercuri? I Mart? I J�piter? Per qu� hi ha m�s cr�ters d�impacte de mete�rits a la Lluna, Mercuri o Mart que a la Terra? Quina �s la composici� de l�atmosfera de Venus? Quin fenomen origina? Quina �s la seva conseq��ncia? Qu� t� d�especial l�atmosfera de Tit�? Es pot trobar vida a algun altre planeta?

14. La Lluna La teoria m�s acceptada diu que la Lluna es va formar com a conseq��ncia de l�impacte d�un planetoide, de massa similar a la de Mart, amb la Terra primitiva. La col�lisi� hauria fet desprendre a l�espai una enorme quantitat de mat�ria que s�hauria juntat per atracci� gravitat�ria per formar un nou astre.

15. La Terra Poc despr�s de la seva formaci� Atmosfera amb pocs gasos Arribada cont�nua de mete�rits Activitat volc�nica molt intensa T� externa de centenars de graus cent�grads Disposici� dels materials per ordre de densitat decreixent (els m�s densos al centre i els m�s lleugers a la superf�cie) Refredament de la superf�cie Condensaci� de l�aigua i formaci� dels oceans

16. La Terra Des de la seva formaci�, fa uns 4600 milions d�anys, la Terra ha anat evolucionant, tant a l�interior com a la superf�cie. La seva din�mica interna, atmosfera i hidrosfera, aix� com l�exist�ncia de vida, fan que el nostre planeta sigui un lloc �nic al Sistema Solar.

17. Les capes de la Terra Escor�a: Continental: fins els 33 km. Oce�nica: 5-10 km Mantell 2900 km de profunditat 1000-3700�C Capa D l�mit mantell-nucli Material fos que puja en forma de plomalls Nucli Des dels 2900 als 6373 km P i T� molt elevades Fe, Ni, O, S i Si Nucli �xtern l�quid generaci� magnetisme terrestre Nucli intern s�lid

18. Teoria de la deriva continental Alfred Wegener, principis S XX, L�origen dels continents i els oceans Proves: Geogr�fiques: coincid�ncia dels perfils d��frica i Am�rica del Sud Paleontol�giques: distribuci� geogr�fica d�alguns f�ssils (pex Am del Sud, �frica, �ndia i Austr�lia ) Geol�giques i tect�niques: coincid�ncia de tipus de roques i cronologia, continu�tat f�sica de les ppals cadenes muntanyoses Paleoclim�tiques: zones que actualment tenen un clima tropical i subtropical van estar m�s al sud en el passat, i tenien un clima molt m�s fred Els continents es mouen amb el temps

19. Teoria de la Tect�nica de plaques La superf�cie de la Terra est� dividida en plaques que es mouen lateralment com a conseq��ncia de l�activitat del seu interior. Aquest moviment continu entre plaques �s responsable de la disposici� geogr�fica de continents, oceans i arxip�lags.

20. Teoria de la Tect�nica de plaques La din�mica de plaques �s una conseq��ncia de la p�rdua de calor terrestre: Grans masses de magma calent pugen des del mantell profund Corrents de convecci� que arrosseguen les plaques La gravetat fa que les plaques quedin a diferents altures El moviment de la litosfera �s el responsable de la formaci� del relleu terrestre: expansi� d�oceans despla�ament de continents formaci� de muntanyes vulcanisme deformaci� de roques�

21. Teoria de la Tect�nica de plaques L�mits divergents: les plaques es separen. Es formen dorsals oce�niques. L�mits convergents: les plaques s�aproximen. 2 plaques oce�niques => arc d�illes Placa oce�nica � placa continental => serralada tipus and� 2 plaques continentals => serralada tipus Him�laia L�mits o falles transformants: les plaques llisquen lateralment

22. Tsunamis Un tsunami (?? en japon�s ona de port, kunrei-shiki: Tunami), �s una s�rie d'ones massives que poden tenir lloc despr�s d'un terratr�mol, activitat volc�nica, esllavissaments submarins, impactes de mete�rits en el mar, o fins i tot grans trossos d'illa esllavissant-se al mar. Per al cas m�s freq�ent, els moviments tect�nics, els tsunamis s�n importants a partir maremots de magnitud de m�s de 6.4 a l�escala de Richter, i s�n vertaderament devastadors a partir de 7.

24. Tsunamis La predicci� de sismes submarins continua sent poc precisa. Encara que es pot calcular l'epicentre d'un gran terratr�mol subaqu�tic i el temps que pot trigar a arribar un sisme submar�, �s gaireb� impossible saber si hi ha hagut grans moviments del s�l mar�, que s�n els que produeixen sismes submarins. Com a resultat de tot aix�, �s molt com� que es produeixin alarmes falses. A m�s, cap d'aquests sistemes serveix de protecci� contra un sisme submar� imprevist. Malgrat tot, els sistemes d'alerta no s�n efica�os en tots els casos. De vegades el terratr�mol generador pot tenir el seu epicentre molt prop de la costa, de manera que el lapse entre el sisme i l'arribada de l'ona ser� molt redu�t. En aquest cas, les conseq��ncies s�n devastadores, ja que no es compta amb temps suficient per evacuar la zona i el terratr�mol per si mateix ja ha generat una certa destrucci� i caos previs, el que fa que resulti molt dif�cil organitzar una evacuaci� ordenada. Aquest va ser el cas del sisme submar� de l'any 2004 ja que, tot i comptant amb un sistema adequat d'alerta a l�oce� �ndic, aquesta zona no hagu�s escapat del desastre.

25. Terratr�mols 7000 terratr�mols a El Hierro en dos mesos!!! http://www.lasextanoticias.com/videos/ver/7_000_terremotos_en_el_hierro/484883

26.  1.2. L�origen de la vida i els primers organismes Els �peixets de plata� s�n uns petits insectes comuns a les nostres llars. Sovint es troben a llocs que no netejam di�riament, com davall la gelera, entre els llibres i a petites escletxes del terra. Com explicaries que no s�originen espont�niament de la brutor? Creus que �s possible que la vida a la Terra vengui de l�espai? Per qu�? Has sentit a parlar dels organismes transg�nics? Com els definiries? Saps quina utilitat poden tenir?

27. Qu� �s la vida? �La vida es mant� i es regenera a si mateixa a partir de canvis qu�mics que processen mat�ria i energia. �s portadora d�un programa capa� de crear un ordre intern enmig del desordre del m�n inanimat. I no solament perpetua aquest programa, transmetent-lo a la descend�ncia, sin� que �s capa� d�adaptar-se a un m�n canviant a partir de les variacions que experimenta espont�niament�

28. Propietats de la vida Autopoiesi: capacitat d�autorenovaci� Metabolisme: incorporaci� de mat�ria i energia de l�entorn per l�automanteniment segons les instruccions d�un programa gen�tic. Els �ssers vius tamb� obtenen i processen informaci� de l�entorn i elaboren respostes. Reproducci�: capacitat de crear nous organismes i conservar el programa b�sic de la vida. Import�ncia de les mutacions. Evoluci�: canvis en el material gen�tic i la reorganitzaci� d�aquest gr�cies a la reproducci� sexual permeten m�ltiples innovacions que han de passar el filtre de la selecci� natural.

29. Activitat Quina frase del text anterior es refereix a cadascuna de les propietats de la vida? Justifica la resposta.

30. Origen de la vida? La vida va apar�ixer a la Terra fa m�s de 3500 milions d�anys. Els cient�fics creuen que els primers �ssers vius eren d�organitzaci� simple, i la resta d�organismes que han existit i existeixen en procedeixen per evoluci�. El problema fonamental consisteix en saber com es varen originar els primers organismes!!! Hip�tesis: Creacionisme Pansp�rmia La teoria de la generaci� espont�nia Hip�tesi d�Oparin i Haldane (evoluci� qu�mica)

31. Creacionisme

32. Hip�tesi de la pansp�rmia Afirma que la vida va ser sembrada a la Terra, i potser en altres planetes, per �ssers intel�ligents que procedien d�altres sistemes solars amb un grau d�evoluci� avan�at. Arguments: Pres�ncia de composts org�nics en alguns mete�rits caiguts a la Terra (+) Moltes subst�ncies org�niques es poden formar a partir de simples reaccions qu�miques (-) Cap �sser viu no podria travessar l�espai i resistir les condicions de temperatura, intensitat de les radiacions, etc. (-)

33. L�enigma de la generaci� espont�nia D�acord amb la comprensi� cient�fica de l�Edat Mitja, es suposava que els organismes vius podien sorgir de la mat�ria inanimada. Per exemple, es pensava que els cucs que es desenvolupen a la carn a l�aire lliure creixien espont�niament... per� 2 experiments refuten la teoria de la generaci� espont�nia�

34. Francesco Redi (1626 - 1697), metge, naturalista, fisi�leg i literat itali�

35. Louis Pasteur (1822 - 1895), qu�mic franc�s.

36. Hip�tesi d�Oparin i Haldane Aleksandr Oparin (1924) => evoluci� qu�mica gradual des dels gasos que suposadament eren presents a l�atmosfera de la Terra fins a les primeres c�l�lules que s�haurien format als oceans. John Haldane (1929) => parteix d�una atmosfera semblant a la d�Oparin i introdueix la noci� de sopa primitiva: aig�es oce�niques de zones intermareals, enriquides en mat�ria org�nica, on s�haurien format les primeres estructures, encara no cel�lulars, amb capacitat d�autoreplicar-se.

37. Experiment d�Urey i Miller (1953) Varen sotmetre una mescla de gasos (H, met�, amon�ac i vapor d�aigua) a l�acci� de desc�rregues el�ctriques en un recipient tancat a 80�C. Passades unes setmanes, en el condensat obtingut per refredament hi van trobar amino�cids, a partir dels quals es formen les prote�nes. Quedava demostrada la possibilitat de s�ntesi de mol�cules org�niques precursores dels �ssers vius a partir de mol�cules inorg�niques.

38. De la s�ntesi prebi�tica als primers organismes� S�ntesi de mol�cules complexes diferents i formaci� d�agregats (pol�mers o macromol�cules) Selecci� i predomini de les formes m�s estables Coacervats: Definici�? V reaccions qu�miques major a l�interior que al medi => inici del metabolisme cel�lular Quan la seva grand�ria esdev� excessiva, tendeixen a trencar-se espont�niament i produeixen got�cules filles Creixement i augment de la complexitat dels coacervats fins a esdevenir c�l�lules d�organitzaci� molt primitiva (procariotes) capaces de desenvolupar les funcions vitals

39. Breu hist�ria de la vida a la Terra C�l�lules procariotes, aqu�tiques, heter�trofes, amb metabolisme anaerobi Procariotes fotosintetitzadors (avantpassats dels cianobacteris) responsables de l�aparici� d�O2 a l�atmosfera terrestre Organismes aer�bics Aparici� de c�l�lules eucariotes per fusi� accidental de c�l�lules procariotes (endosimbiosi)

40. Teoria endosimbi�tica Fa 1500 M.A. Fusi� accidental de Thermoplasma + espiroqueta => simbiosi permanent = ENDOSIMBIOSI Nou model d�organitzaci� cel�lular caracteritzat per la pres�ncia d�un nucli => EUCARIOTA Incorporaci� d�un 3r bacteri => MITOCONDRIS (capacitat d�aprofitar l�oxigen) Associaci� amb un bacteri fotosint�tic => CLOROPLASTS

41. Breu hist�ria de la vida a la Terra

42. Breu hist�ria de la vida a la Terra C�L�LULA PROCARIOTA 3600 M C�L�LULA EUCARIOTA 1400 M FAUNA D�ANIMALS PLURICELULARS 650 M EXPLOSI� C�MBRICA 570 M VERTEBRATS TERRESTRES 360 M EXTINCI� DELS DINOSAURES 65M MAM�FERS 65 M HOMO SAPIENS �0,1� M M : milions d�anys

43. Activitat �Els virus s�n estructures acel�lulars diminutes formades per una c�pside de prote�nes dins la qual hi ha �cids nucleics. S�n par�sits obligats de les c�l�lules. Es poden reproduir a l�interior de les c�l�lules per� no presenten metabolisme ni es nodreixen. Tampoc no es mouen i es desconeix si poden detectar canvis al medi.� Raona perqu� els virus han de tenir un origen posterior a les c�l�lules. Per qu� els virus es troben a la frontera del que es considera vida?

44.  1.3. Fixisme i evolucionisme: la selecci� natural

45. Fixisme Teoria segons la qual tot all� que existeix, incloent els �ssers vius, no ha variat amb el pas del temps i s'observa, el dia d'avui, en la mateixa forma que ha presentat en el passat i que continuar� mostrant en el futur. �ntimament lligat al creacionisme, teoria paral�lela segons la qual l'univers va �sser creat per D�u. NO t� fonament cient�fic. Actualment s�n moltes les evid�ncies de l'evoluci� que desmunten qualsevol teoritzaci� de caire fixiste.

46. Evolucionisme Les observacions acumulades durant m�s d�un segle s�n concloents: cada esp�cie, f�ssil o vivent, s�ha originat a partir d�una altra que l�ha precedit en el temps. Aquest proc�s s�ha produ�t durant milions d�anys i es continua donant avui.

47. L�her�ncia dels car�cters adquirits: el lamarckisme Les transformacions que un individu aconsegueix durant la seva vida es poden transmetre a la descend�ncia. Fonaments: Necessitat d�adaptaci� Llei de l��s i des�s Llei de l�her�ncia dels car�cters adquirits �s una teoria err�nia per� va ser molt important en el desenvolupament de les idees evolucionistes perqu� es va oposar a les idees fixistes d�invariabilitat de les esp�cies.

48. La selecci� natural: el darwinisme Charles Darwin (1809-1892), naturalista angl�s Observacions durant el seu viatge de 5 anys a bord del Beagle, sobretot a les Illes Gal�pagos, El origen de las especies Principis b�sics: Els individus d�una poblaci� no s�n iguals sin� que mostren variacions Algunes d�aquestes variacions es transmeten als descendents Lluita per l�exist�ncia: nom�s sobreviuen els individus capa�os de superar les condicions imposades pel medi Adaptacions: variacions favorables que permeten sobreviure i reproduir-se a determinats organismes Selecci� natural i aparici� de noves esp�cies diferents de les que les han originat

49. Pensa una mica� �Els insectes pal han adoptat la forma d�una branqueta per evitar que els depredadors els vegin. Les fulles de les ortigues s�n urticants per evitar que els herb�vors les mengin� Per qu� podem afirmar que aquest comentari est� for�a d�acord amb les teories de Lamarck? Com explicaria Darwin aquestes adaptacions?

50. Les evid�ncies de l�evoluci� La paleontologia: els f�ssils Organismes o restes petrificades Organismes conservats en gel, resines o asfalts Restes de l�activitat d�organismes: empremtes, petjades, traces, perforacions, excrements, ous, etc. L�anatomia i l�embriologia �rgans hom�legs: �rgans amb funcions diferents per� amb una estructura anat�mica que denota un origen com� (p.ex. potes i ales de vertebrats) La semblan�a dels embrions d�animals i vegetals permet suposar l�exist�ncia d�avantpassats comuns. La biologia molecular Uniformitat del codi gen�tic Grau de parentiu evolutiu entre esp�cies properes

51. Neodarwinisme

52. Extincions Extincions massives: La gran extinci�, fa 252 M, efecte domin�:

53. Extinci� dels dinosaures Fa 65 M Xoc d�un asteroide al sud de M�xic que va provocar una cat�strofe ambiental: Tsunamis gegantins Incendis arreu de la Terra Grans canvis de T�� Altres hip�tesis? Exercici fotoc�pia

54. 1.4. Els hom�nids: l�evoluci� humana Animal > Cordat > Vertebrat > Mam�fer > Primat > Hom�nid > Homo sapiens Hominitzaci�: Posici� erecta o bipedisme Augment de la capacitat craniana M� prensil capa� de manipular Llenguatge articulat L�esp�cie humana no �s la culminaci� de l�evoluci�. Des del punt de vista evolutiu no t� sentit parlar d�organismes m�s evolucionats que d�altres. Antropologia (anthropos ��sser hum�� i logos �coneixement�): estudi de l��sser hum� des dels punts de vista biol�gic, social i cultural.

55. La capacitat d�aprendre: canvis en el cap, la m� i el llenguatge Fixa�t en els cervells hum� i el del ximpanz�. Les difer�ncies no tan sols es troben en la mida sin� en el desenvolupament i la complexitat de diferents �rees relacionades amb el llenguatge i les capacitats socials i cognitives.

56. D�on venim? Veure animaci� �evoluci� humana�

57. Evoluci� cultural o proc�s d�humanitzaci� Capacitat de transmetre el coneixement que ens ha fet cada cop m�s independents del medis. L�Homo sapiens viu en una gran diversitat d�h�bitats, des de zones �rtiques als deserts. La tecnologia ens ha perm�s fins i tot viure temporalment a l�espai, als pols i als fons marins! Trets caracter�stics del proc�s d�humanitzaci�: �s del foc Fabricaci� d�eines i armes Elaboraci� dels primers objectes de cer�mica Aparici� de manifestacions art�stiques Arqueologia

58. La diversitat humana Les semblances gen�tiques entre els humans s�n molt m�s considerables que les difer�ncies, motiu pel qual no t� sentit parlar de races. Adaptacions adquirides per influ�ncia del clima que s�expressen en difer�ncies en els car�cters externs del cos.

59. El genoma hum� El codi gen�tic �s el conjunt d�instruccions que serveixen per fabricar les prote�nes a partir de l�ordre o seq��ncia dels nucle�tids que formen l�ADN. Aquest codi determina que cada grup de tres nucle�tids codifica un amino�cid. Els amino�cids formen les prote�nes que porten a terme la majoria de les funcions als �ssers vius. El genoma d�un organisme �s el conjunt de tota la informaci� gen�tica d�aquest. El 2003 es va publicar la seq��ncia del genoma hum�.

60. El genoma hum� La dimensi� d�un genoma no es correlaciona amb la complexitat de l�organisme que genera. La comparaci� del genoma serveix per con�ixer millor com han evolucionat els organismes. Com m�s nucle�tids tenguin en com� en el seu genoma, m�s recent �s la diferenciaci� de les esp�cies. P.ex. el genoma hum� �s m�s semblant al d�un ximpanz� que al d�un ratol�.

61. El genoma hum� El coneixement del genoma hum� pot comportar aven�os importants no tan sols per a la salut de les persones, sin� per con�ixer qui som i d�on venim. Vos imaginau si cadasc� tengu�s un carnet o xip d�identitat gen�tica? Coneixement de l�evoluci� humana Estrat�gies m�diques i terap�utiques per combatre i prevenir certes malalties gen�tiques i heredit�ries Discriminaci� de persones (p.ex. per l�acc�s a determinades feines) Manipulaci� del genoma amb finalitats no terap�utiques Tot i aix�, l��s d�aquest coneixement es podria tornar en contra nostra� L��s d�aquesta informaci� i les aplicacions que se�n facin s�n responsabilitat de tots.

62. Modificar la vida L�home sempre s�ha preguntat sobre ell mateix i el m�n que l�envolta� Enginyeria gen�tica: manipulaci� i modificaci� de la informaci� gen�tica d�un �sser viu mitjan�ant la introducci� de gens d�altres organismes o la modificaci� de gens propis. Implicacions �tiques

63. Enginyeria gen�tica Vectors: vehiculen la introducci� d�informaci� gen�tica. Plasmidis: fragments de material gen�tic bacterians que empren per intercanviar informaci� gen�tica. Retrovirus: poden insertar el seu material gen�tic a les c�l�lules que infecten. Enzims de restricci�: �tissores gen�tiques� Transg�nic (OMG): organisme modificat gen�ticament

64. Aplicacions de l�enginyeria gen�tica Animals: Augmentar el rendiment del ramat Producci� de f�rmacs, anticossos, vacunes, etc. Produir animals amb malalties humanes per a la investigaci� Plantes Resistents a malalties produ�des per virus, bacteris o insectes Millora en la qualitat dels productes comercials Degradaci� d�agents contaminants (fitoremediaci�) Microorganismes: Obtenci� de prote�nes com la insulina, la hormona del creixement o factors de coagulaci� a partir de llevats Degradaci� del petroli en vessaments marins Ter�pia som�tica cel�lular: addici� d�un o m�s gens per tractar c�ncers o malalties sangu�nies, hep�tiques o pulmonars

65. Activitat Malgrat els avantatges que presenten, els transg�nics generen desconfian�a i rebuig entre organitzacions ecologistes i de consumidors. Investigau-ne les causes i a la propera classe les debatirem� http://www.conciencia-animal.cl/paginas/temas/temas.php?d=1089 => peligros y riesgos de los transg�nicoshttp://www.conciencia-animal.cl/paginas/temas/temas.php?d=1089 => peligros y riesgos de los transg�nicos

66. I�. HEM ARRIBAT AL FINAL DEL PRIMER BLOC!!!