Story Transcript
Darwin se’ns casa... à llista de pros/contres... i decideix casar-se
• Es declara 11-XI-1838 a la seua cosina Emma Wedgwood – 29-1-39 boda » i a Londres a viure
Darwin
1
Vida tranquil·la i treball •
Com Freud i Marx, D. trau profit de la seguretat monòtona d’un matrimoni feliç – per treballar sense pertorbacions en una teoria revolucionària • que soscavaria el món en qu è es basava la vida familiar tradicional
Darwin
2
1
D. esdevé evolucionista... • des d’un any abans de casar-se • va encetar el primer d’una sèrie de quaderns sobre la transmutació de les espècies – A Emma li costaria reconciliar-se amb les seues idees herètiques Darwin
3
Vida pública / vida privada • En públic mantenia les creences tradicionals • Privadament arribava a conclusions dramàticament no convencionals: – 1839: les formula clarament – 1842: escriu esborrany de 35 pàg., “la meua teoria” – 1844: arribar a 230 pàgs.
Darwin
– i deixa instruccions que es publiqués si moria
4
2
La salut...! • empitjorava des que va tornar del viatge
• A l’any de casarse va deixar de fer vida social per la malaltia
Darwin
5
Dimiteix de secretari de la Societat Geològica • 1842: es muden a un poblet – Estava mig invàlid: • treballava unes poques hores al dia » nàusees, debilitat, mals de cap i palpitacions Darwin
6
3
Origen de la malaltia??? ¿? • Els científics no volen acceptar la idea que fora d’origen psicològic – malaltia infecciosa que va agafar a Sud Amèrica? • El 26-3-1835 el va “atacar” una benchuca, insecte de la Pampa que pot provocar la malaltia de Chagas
Darwin
• No és segur que li la passara perquè habitualment és mortal i ràpida, no com a D.
7
Símptomes – ...ja durant les setmanes que esperaven l’eixida del Beagle – Explicació alternativa: – molt tocat pel pare dominant!
• Com molts altres intel·lectuals victorians, pot ser fora susceptible a malalties psicosomàtiques – A banda, estava incubant una teoria explosivament controvertida ansietat! Darwin
8
4
Idees canviants... – Les idees de D. sobre la Naturalesa van canviar més els 18 mesos posteriors al viatge que en 5 anys de viatge – Les anotacions preses durant el viatge no mostren evidència de pensament evolucionista
Darwin
9
Quaderns sobre “transmutació” • mostren – dubtes – contradiccions – avanços cap a una nova comprensió • Desenvolupa les imatges del que ha vist – fent-ne idees conscients » que no havien estat reconegudes o reprimides
Darwin
10
5
Canvi constant • Al llarg de 1837 es va convèncer que igual que la Terra canviava constantment (Lyell) – els éssers vius s’havien d’adaptar, en un procés sense fi Darwin
11
Canvis: Terra i éssers vius •
Si el món havia patit tants canvis com Lyell suggeria – no era una hipòtesi absurda que la vida també s’haguera transformat molt • si no, s’hauria produ ït un desajust letal entre els éssers vius i l’entorn » a la llarga hauria despoblat la Terra
• L’existència continuada de vida sobre la Terra només es pot explicar des de la hipòtesis que aquelles esp ècies que el canvi geol ògic fa passar de moda – eren reemplaçades per espècies noves, adaptades al nou entorn
Darwin
12
6
2 alternatives... • per l’aparició de noves espècies – creades específicament per compensar les pèrdues per extinció – evolucions a partir dels predecessors caducs
Darwin
13
Lyell i el canvi biològic... – s’hi negava!
• D va rebutjar la 1a alternativa
– A meitat de 1837 estava convençut que la vida “evolucionava” – l’emergència de noves espècies era el resultat de » “descendents amb modificacions”.
Darwin
14
7
Al principi s’ho imaginava com Lamarck • canvi biològic conformat per alteracions de l’entorn físic • plantes i animals ajustant-s’hi progressivament – Acceptava (com Lamarck) la generació espontània: » matèria inanimada esdevenia viva » per reomplir els esglaons més baixos de l’escala mecànica Darwin
15
1 sola via ascendent? – Aviat va abandonar la idea de la generació espontània • en adonar-se que l’evolució no era necessàriament una única línia d’ascensi ó – Els organismes simples podien donar lloc a més complexos » sense necessàriament esvair-se en el procés
• Açò el va menar a la 1a imatge significativa: » un arbre amb branques irregulars Darwin
16
8
Arbre de la vida – Cada nova espècie s’estableix com nous brots de l’arbre pare • els brots es ramifiquen també... fins l’infinit
• Arbre de la vida? o coral de la vida? • a base de branques mortes de manera que no es veuen els passatges – Aquest concepte tan simple explicava nítidament les troballes de D. en Sud Amèrica Darwin
17
Pla bàsic •
Les semblances entre espècies vives era el resultat d’haver heretat un pla bàsic d’un avantpassat comú que ara s’ha extingit
•
Les novetats posteriors superposades a l’estereotip ancestral expliquen les diferències
•
L’extinció i desaparició dels predecessors que intervenen en el procés evolutiu explica els buits que trobem en les restes registrades Darwin
18
9
Avantpassats comuns •
La idea d’un avantpassat com ú era una explicació molt m és raonable – que el suggeriment que havia hagut una sèrie de creacions ad hoc
– El mateix diagrama explicava per què la fauna d’Austràlia era tan diferent de la de la resta del món: • “els llocs separats per més temps mostraven més diferències, però cadascuna tenia els seus representants
• Avui en dia ho anomenem “radiaci ó adaptativa”: – la vida es ramifica a partir d ’un tronc comú » els organismes s’insinuen en cada h àbitat possible
Darwin
19
Avantpassats comuns (llengües) •
La idea de descendir d’un avantpassat com ú no era de D. – Diderot, Lamarck i Erasmus Darwin n’havien especulat
•
I també tenia èxit en el camp de la història de les llengües: – a finals del s.XVIII s ’havien adonat de les similituds fonètiques de determinades paraules clau en llatí, grec i s ànscrit • El 1816 els fil òlegs van suggerir que tots els idiomes europeus descendien de la mateixa arrel indoeuropea
Darwin
20
10
Què impulsa l’evolució? • Però la teoria de la descendència amb modificacions, que explicava que haguera canvi biològic, no explicava com o per què? • Què impulsa l’evolució? • Com es dirigeix? • Com emergeixen noves espècies? • Què en garanteix l’adaptació?
Darwin
21
1. La font del canvi biològic D. va començar suposant que els canvis ambientals eren responsables directes d’alteracions biològiques: a) els canvis biològics alteren la Terra i produeixen canvis en l’hàbitat natural b) per tal de sobreviure, els organismes vius canvien Darwin els seus hàbitats
22
11
1. La font del canvi biològic c) Canvis en el comportament repetits i de llarga durada • finalment esdevenien canvis permanents en la forma física
d) Aquestos canvis s’estampaven en els éssers vius • i es fan més o menys permanents en passar d’una generaci ó a l’altra
•
D mai va abandonar totalment la creença errònia en l’herència lamarckiana de característiques adquirides • tota la vida va creure que l’entorn era capaç d’induir adaptacions hereditàries Darwin
23
Reproducció sexual •
D va escriure al quadern que la reproducció sexual sempre dóna lloc a novetats fortuïtes: – els membres d’una espècie difereixen no només dels pares sinó entre ells!
•
Però també va pensar en un esquema alternatiu – El 1839 estava convençut que la Naturalesa proporcionava el material brut per l’evolució • en forma de novetats aleatòries que prenien existència sense importar si eren biològicament útils o no Darwin
24
12
Variació aleatòria • Èmfasi: la variació aleatòria només ocorre en la reproducció sexual • Les plantes que es tallen i replanten són indistingibles • Però si la reproducció involucra pol·linització i el sembrat de llavors, s’introdueix automàticament la varietat
• Va reconèixer que aquesta tendència era potencialment il·limitada. • Les novetats es passaven de generació en generació sense “tendència a tornar enrere” » La descendència conduïa a canvis permanents en forma i hàbit. Darwin
25
Objeccions de Lyell •
Però el fet que els éssers vius tendeixen a separar-se de les formes ancestrals – no significa necessàriament que es desenvolupen en direccions profitoses
•
Per contra: l’acumulació de novetats fortuïtes podia ser tan perillosa com la immutabilitat rígida • Aquesta era una de les objeccions principals de Lyell a la idea de canvi biològic
Darwin
– La lluita per la supervivència, deia Lyell, faria que tota separació de la forma ben adaptada inaugurada pel Creador seria eliminada ràpidament
26
13
Argument a favor •
D va utilitzar el mateix argument per demostrar que havia hagut evolució – i que la lluita per la supervivència era el principi director que cercava
•
Perquè l’argument de Lyell s’aplicaria a un món invariable, – però no tenia sentit en un món que constantment patia transformacions físiques • L’objecció de Lyell al canvi biològic era absurda » per la seua pròpia creen ça en el canvi geol ògic Darwin
27
Animals domèstics •
Com molts predecessors, D estava impressionat pels canvis que la domesticació humana havia introduït en plantes i animals – En estudiar aquestes races artificials va identificar el principi que dirigia l’evolució cap a canals profitosos
•
Es va adonar que el desenvolupament de noves espècies era el resultat de reproducció selectiva: – els humans identificaven trets prometedors en determinats animals o plantes • quan apareixien de manera natural – i en aïllar aquestos individus afortunats i fer-los reproduir-se amb d’altres del mateix tipus podien animar el desenvolupament de races noves i més profitoses
Darwin
28
14
Tria • Aquest procés requeria una tria conscient per part del ramader o llaurador • i D volia evitar haver de fer aquesta imputació a la Naturalesa
Darwin
29
Competició cega • L’única alternativa plausible a la selecció deliberada era la competició cega: • una força sense ment – que autom àticament i de manera no premeditada elimina els no competents
– La mateixa fertilitat de la Naturalesa creava una lluita per l’existència, • i si algun individu tenia la sort d’heretar una variació favorable,
Darwin
– tenia més oportunitat de viure suficient temps per passar la seua peculiaritat profitosa a la generació següent
30
15
Arguments matemàtics • D va reconèixer la importància exclusiva del paper selectiu de la competició – quan accidentalment es va creuar amb un argument matemàtic – que li va obrir els ulls a la seua intensitat incessant
• Octubre 1838, als 15 mesos d’haver encetat l’estudi sistemàtic » per distraure’s, va llegir Malthus sobre la població Darwin
31
Malthus... •
economista, escriu sobre població – per donar arguments contra l’ús indiscriminat d’ajuts socials • La Naturalesa és tan fecunda que qualsevol intent descuidat d’alleugerir la pobresa encoratjaria un augment de població insostenible – i exacerbaria el patiment que es pretenia alleugerir – Pensava que la Naturalesa no era millorable – Els reformistes socials haurien de deixar que diverses causes (guerres, malalties, fam...) n’eliminaren l’excés. Darwin
32
16
Temps de duplicació – Com a reformador instintiu, D estava horroritzat per aquesta política sense cor del deixar fer
– Però la seua curiositat científica es va dirigir a l’argument matemàtic en què es basava: • la població es duplicava cada 25 anys, en progressió geomètrica – Açò aviat esgotaria els recursos (menjar, aire, aigua) » i menaria a una lluita feroç per l’existència Darwin
33
Selecció natural •
La selecció natural: força directora que cercava!
• –
L’hivern de 1838 ja tenia tots els ingredients d’una hipòtesi de treball: 1) el planeta ha patit i pateix transformacions sistemàtiques - la vida en la Terra ha de canviar per sobreviure
2) La Naturalesa proporciona novetats hereditàries sense límit, sense cercar-les, fortuïtes 3) La fertilitat de la Naturalesa mena a una lluita constant per la supervivència Darwin
34
17
Atzar
•
Conclusió: en aquesta lluita, els individus amb novetats més favorables sobreviuran i els menys afortunats periran. – Tot i que cada novetat és més o menys negligible, l’acumulació successiva d’una generació a la següent mena a l’establiment de canvis que no són gens negligibles. • Als 30 anys D havia arribat al resultat paradoxal d’explicar el desenvolupament del disseny en termes d’atzar – En unir els principis igualment fortuïts de variaci ó aleatòria i competici ó cega, havia eliminat amb èxit qualsevol necessitat d’acció de la providència
Darwin
35
20 anys després... • Però tardar > 20 anys en publicar l’Origen de les espècies
!!! – 1839: desenvolupa l’esquema de la teoria – 1842: resum de 35 pàgs. – 1844: 250 pàgs
• Per què el retard? – A – B – C... Darwin
36
18
A) Temor de controvèrsia i persecució • Els mecanismes de l’evolució que proposava eren contraris a les creences més profundes de la cristiandat victoriana •
Recordava els científics que havien patit persecucions per qüestionar les creences tradicionals
•
Ansietat per la controvèrsia agra que havia provocat la publicació anònima de Chambers • Vestigis de la Història Natural de la Creació
Darwin
37
B) Creences religioses de D. – Havia abandonat la cristiandat ortodoxa en l’època d’iniciar el viatge – però va mantenir algun tipus de creença religiosa fins els darrers 20 anys de la seua vida
Darwin
38
19
C) Precaució científica • El factor més important era el dubte de D. – sobre la credibilitat científica de la seua teoria • L’havien educat que fins que les teories s’induïen a partir de fets observables, no eren més que hipòtesis, no teories • L’evolució no es podia observar directament, només deduir-ne l’evidència indirecta – I va dedicar 20 anys a recollir evidència indirecta que ho demostrara Darwin
39
Qüestions, qüestions • A banda d’escrúpols metodològics
• D havia de superar 1 objecció seriosa: – la teoria de la selecció natural suposava l’existència de variacions fortuïtes: – una tendència il·limitada de separar -se de les formes paternes
– I no podia explicar: – què ocasionava les novetats? – què evitava que es dissiparen una vegada havien aparegut?
Darwin
40
20
Publicacions • Allò que va publicar • poc després de formular el 1844 en privat la seua teoria,
• no feia referència directa a la teoria de l’evolució – El 1846: va publicar un treball sobre la geologia de Sud Amèrica – I va dedicar 8 anys a l’estudi comparatiu dels percebes – un grup d’animals relacionats amb crustacis (carrancs, gambes, cigales) Darwin
41
Evidència embrionària •
Percebes: criatures obscures i poc glamoroses per dedicar-se’n
•
Però va acumular una enorme diversitat d’espècies diferents i va reforçar la seua creença en la varietat natural – Va poder demostrar els nombre enorme de maneres en què un pla bàsic es podia modificar per adaptar-se a circumstàncies diferents – A més a més, els percebes exhibien la importància fonamental de l’evidència embrionària:
Darwin
– les formes adultes difereixen fins al punt que no semblen del mateix grup, – per ò les etapes de larva són indistingibles: » és impossible escapar a la conclusi ó que tots descendeixen del mateix avantpassat.
42
21
Torna al llibre •
Publicar llibres sobre percebes (1851 i 1854) – i torna al seu treball de feia 10 anys. • Els amics ja en sabien l’existència – l’animaren a publicar -ho, abans que s’avançaren
•
14-5-1856: – comença a preparar un llibre que volia anomenar “Selecció Natural” – capítols sobre “Variacions sota domesticaci ó”, etc.
•
1 any més tard va caure malalt i pren cures d’aigües Darwin
43
Inevitable •
En tornar a treballar s’adona de la inevitabilitat científica de la seua teoria
•
8-VI-1858: rep carta d’un naturalista jove, Wallace – molts anys treballant en l’arxipèlag Malay • demana consell a D. sobre un treball científic en què descrivia una teoria – que suggeria que la selecci ó natural jugava un paper essencial en donar forma al desenvolupament de les espècies vives
– D va quedar molt afectat • va escriure a Lyell que se li havien anticipat! Darwin
44
22
Publicar o no publicar? • No volia que Wallace pensara que ho feia per xafar-li el seu treball
– Per evitar un escàndol sobre prioritats – van publicar junts 1 treball 1-VII-58 » Revista de la Societat Linneana,
Darwin
“Sobre la tendència de les espècies a formar varietats i sobre la perpetuació de varietats i espècies per mètodes de selecció natural”
45
Pioners • ...científics: • sovint es representen » com a herois solitaris que lluiten contra la burla i el menyspreu
– No és així!
Darwin
46
23
Pioners... 1. La persuasivitat d’una gran veritat nova sempre atrau alguns amics de gran reputació 2. La diversitat d’opinions científiques significa que sempre hi ha una nombre de persones preparades per reconèixer el valor d’una nova teoria 3. Les revolucions científiques generalment vénen precedides d’un període llarg de conflicte i dubte, en què les inconsistències del dogma tradicional es reconeixen àmpliament
La nova teoria és benvinguda perquè aporta coherència i intel·ligibilitat
Darwin
47
Entusiasme • En lloc d’un mur d’oposició, L’Origen de les Espècies – es va rebre amb alleujament i entusiasme • per alguns dels científics més famosos britànics
– El 1859 el fet de l’evolució s’havia acceptat àmpliament • tot i que encara se’n dubtava el mecanisme
Darwin
48
24
Objectors • Naturalment, n’hi havia
– Els rectors deien de D.: » la persona més perillosa d’Europa
Darwin
49
Científics oposats • Alguns dels científics també creien que D estava equivocat • i temien les implicacions morals d’estendre la teoria a la humanitat
Darwin
50
25
Malícia i enveja professional • També n’hi va haver – que D va saber contraargumentar
Darwin
51
3 objeccions preocupants 1a objecció: • la selecció natural podia explicar l’èxit de les adaptacions ben establertes – però no podia explicar els estats inicials de desenvolupament
• La utilitat biològica de l’ull és evident » però com es va iniciar l’ull? Darwin
52
26
Blocs de l’evolució • Si D. tenia raó – i els blocs de construcció de l’evolució consisteixen en novetats fortuïtes molt petites • ha d’haver una etapa en què l’òrgan incipient no tenia funcions reconeixibles » i, per tant, no havia conferit cap avantatge selectiu
– Per tant, els òrgans útils s’han d’haver desenvolupat • en vistes a fer servir una funció determinada?
Darwin
53
Les plomes •
D.: – un òrgan pot ser tan profitós en les etapes inicials del desenvolupament • com en la fase final – Però no necessàriament de la mateixa manera. – Una novetat aleatòria que guanya pes en conferir un tipus d’avantatge biològic pot acabar conferint-ne un tipus d ’avantatge diferent!
– Les plomes primitives probablement servien d’aïllament tèrmic • i només més tard van desenvolupar l’avantatge aerodinàmic... Darwin
54
27
“Utilitat” de les novetats •
És una suposició mística sense sentit – que la ploma va emergir per fer factible la possibilitat remota de volar!
•
Avui en dia reconeixem que l’explicació de D era correcta: • que en la 1a aparició, una novetat fortuïta pot conferir avantatges subtils i invisibles
– Tanmateix, la “utilitat” de novetats imperceptibles seguia sent un problema • i va ser una de les raons perquè la selecció natural va arribar – a desacreditar -se en vida de D.
Darwin
55
2a objecció: absència de tipus intermedis • Huxley avisava a D.: – si segueixes fent èmfasi en la importància de canvis imperceptibles – i insisteixes en la transició gradual d’un tipus al següent – t’estàs cavant la tomba! Darwin
56
28
Fòssils sense continuïtat • D. era conscient dels enormes buits • que hi ha en els registres de fòssils • Els explicava suposant » que les etapes intermèdies s’havien destruït, i s’hi trobarien
– Això no ha ocorregut: – els paleontòlegs moderns admeten » que D no va explicar la successió abrupta de tipus de fòssils Darwin
57
Creacions en sèrie • L’evidència actual apunta que determinades formes van ser estables durant llargs períodes, – i de sobte les van succeir noves formes – Ho aprofiten els Creacionistes d’última hora » per reintroduir les creacions en sèrie
– Però els científics sí que creuen que el procés d’evolució és més episòdic que D va suposar.
– Potser les modificacions que acompanyen els descendents no són necessàriament graduals Darwin
58
29
Mecanisme de canvis ràpids? • Es discuteix encara! – canvis que donen transformacions abruptes • i l’emergència de nous dissenys diferents
• L’explicació ha de respondre al fet – que l’evolució no sempre ha estat un procé s suau
Darwin
59
3a objecció •
Una teoria evolutiva basada en l’acumulació lenta de petites novetats invisibles • presuposaenormes intervals de temps
– I Kelvin va calcular la temperatura de l’interior de la Terra – i va mostrar que D. n’havia sobreestimat l’edat
• D suposava que Kelvin estava equivocat, – com es va demostrar, ja mort D.: » l’edat de la Terra era major fins i tot que D. suposava Darwin
60
30
4a objecció • El desconeixement de D del mecanisme de l’herència – l’exposava a una objecció dramàtica: • Jenkin va assenyalar que una variació favorable – es dispersaria ben aviat » en unir-se l’individu “afortunat” amb membres “normals” de la població
Darwin
61
Mendel • Aquesta objecció es basava en la hipòtesi • que els factors genètics eren infinitament divisibles » és a dir que una nova variació es distribuiria en quantitats cada vegada menors
– Irònicament, podria haver-se resolt la pega – si el m ón científic haguera fet cas del descobriment del monjo xec Gregor Mendel, un any després
Darwin
62
31
Factors genètics • Tancat en el monestir, – Mendel va demostrar • que els factors genètics es comportaven com si foren partícules indivisibles, – sense mesclar-se ni diluir-se en transmetre’s
• Però es va ignorar el treball fins 1900 » i aleshores la teoria de petites novetats aleatòries s ’havia eclipsat
Darwin
63
D. perd confiança • Pels dubtes de Kelvin i Jenkin, • D va començar a perdre confiança – en l’efectivitat de la selecció natural
– Creia convenient introduir algun procé s auxiliar – que accelerarael canvi evolutiu » en una direcció amb propòsit determinat
Darwin
64
32
Codicil – En resumir la 6a i darrera edició de l’Origen de les Espècies • va admetre que la selecció natural estava: – ... ajudada de manera important pels efectes hereditaris de l’ús i desús de parts... – i per l’acció directa de condicions externes... – que condueixen a modificacions estructurals permanents, independents de la selecci ó natural
•
En introduir aquest codicil, – D va tornar a la seua creença Lamarckiana – de l’efecte hereditari que tenen l’esforç i l ’experi ència.
Darwin
(Codicil: modificació de disposicions testamentàries)
65
La Teoria de Pangènesis • D. publica (1868) 2 volums: – per explicar l’herència de característiques adquirides • La Teoria de Pangènesis
• A meitat del s.XIX se sabia que l’únic enllaç material entre una generació i la següent era la cèl·lula fertilitzada – però ningú podia explicar com contenia totes les especificacions per a un nou ésser Darwin
66
33
Pangènesi i Demòcrit • La Teoria de Pangenesis s’assemblava a la del grec Demòcrit: • les cèl·lules destinades a jugar un paper reproductiu gradualment acumulen un conjunt de partícules representatives, o “gemules” » derivades de tots els òrgans i teixits del cos adult
Darwin
67
> 1870: revisió de teoria D. i retorn a Lamarck • Europa / USA: s’acceptava l’evolució com a doctrina – però la selecció natural es rebutjava a favor de a) efectes heretats de l’ús i el desús b) efectes hereditaris estimulats directament per l’entorn
• A finals de segle només 2 científics importants estaven preparats per considerar la variació aleatòria com la base del canvi evolutiu – i eren lleials a la selecció natural: » Wallace i el naturalista l’alemany Weismann Darwin
68
34
El neo-Darwinisme de Weismann •
Afirma: la doctrina de l’herència de característiques adquirides era errònia i impossible biològicament: – cap evidència experimental mostrava que l’experiència i l’esforç d’una generació haguera influït l’estructura i funció de la següent • mai s’heretaven les ferides ni mutilacions, ni les habilitats
– Independentment dels canvis que ocorrien en la vida d’una persona, la generació següent invariablement tornava al tipus habitual Darwin
69
Cèl·lules peribles i immortals • Weismann diferenciava cèl·lules del cos: • peribles • “immortals”: – responsables de la reproducció
• 1883, escriu: • les cèl·lules que participen en canvis adaptatius moren amb l’individu, i no passen als descendents Darwin
70
35
Material hereditari • I que les cèl·lules que participen en la reproducció • se segreguen en una etapa primerenca de desenvolupament – i no s’alteren pels canvis que pateix la resta del cos: » el material hereditari era imperible Darwin
71
El dogma central
Darwin
72
36
DNA • Amb el descobriment del DNA, la teoria de Weismann esdevingué el dogma central de la genètica moderna: • les instruccions genètiques passen d’una generació a l’altra – en forma de programa lineal codificat en la molècula autoreplicant de DNA
• Aquest codi dicta la síntesi de diverses proteïnes – en un ordre, que condueix a la forma i funció de l’organisme adult
Darwin
73
Influències... • Però els resultats de les instruccions genètiques no són totalment rígids: – l’entorn pot influir: • temperatura • nutrició • esgotament
• Però com que la informació bioquímica flueix en una sola direcció – el DNA heretat dels pares » no es veu afectat per les experiè ncies i esgotament dels fills
Darwin
74
37
Nucli ce·lular •
1885, Weismann identifica el nucli de la cèl·lula germen – com a portadora d’informació genètica • observa com el nucli de l’esperma penetrava en el nucli de l’òvul
• conclou que el material genètic està format per – parts separables, partícules que es podien transmetre separadament: » per això les caracter ístiques de l’organisme podien variar de manera independent Darwin
75
Microscopia • Finals s.XIX – avenços en microscopia: – nucli: conté petits fils sòlids, cromosomes, » els factors hereditaris s ’hi enganxen com perles d’un collar
• 1900: – 3 biòlegs redescobreixen la importància del treball de Mendel
Darwin
76
38
Descobriment de Gregor Mendel • Mendel: – pioner en la genètica matemàtica: • analitzava l’herència en termes quantitatius
• Feia experiments d’hibridació – com un predecessor alemany » que no va ser capaç de formalitzar els resultats matemàticament
Darwin
77
0, 1, 0, 0, 0, 1... – Va reconèixer l’estructura lògica de l’herència • i dissenyar experiments que l’aclarien
• En triar característiques individuals que no es podien confondre entre si – establia: eren presents o absents?
– Li va permetre usar una notació binària formal i sense ambigüitats
Darwin
78
39
Pèssols • pèssols de jardí (garden pea) • Va triar una planta que exhibia parelles de característiques ben diferenciades
– N’eixien d’altes i de baixes, mai d’intermèdies » amb pèssols grocs o verds » etc.
– Les pol·linitzava creuadament, – fixant-se en una d’aquestes parelles de característiques
Darwin
79
Factors • Creuava – plantes altes amb pol·len de
– plantes nanes: • totes eixien altes
– Per raons que desconeixia • el factor “alt” era dominant • i evitava l’expressi ó de l’altre – que va anomenar factor “recessiu” Darwin
80
40
Factor recessiu – En un altre experiment va demostrar: • el factor recessiu era indestructible – Va creuar entre si els membres d’híbrids alts, » obtenia collites mesclades d’alts i nans » 3a1 Darwin
81
Permutacions – Per explicar la reaparició de la varietat nana va postular: • el factor recessiu sobrevivia quan s’ajuntava amb l’altre, – però només es podia reexpressar quan s ’ajuntava amb un altre factor recessiu del mateix tipus
• Representava permutacions i combinacions: – les cèl·lules germen que aportaven els pares Darwin
• podien tenir 2 combinacions genètiques
82
41
Característiques dominants •
La conclusió de Mendel anul·lava l’objecció de Jenkin – que les novetats genètiques es mesclarienen criar – I el fet que una característica podia esvair-se en combinar-se amb una dominant, i reaparèixer en una futura generació, • mostrava que l’aparen ça d’un individu (fenotipus) no era necessàriament una guia de la seua estructura gen ètica (genotipus) subjaent
– fenotipus i genotipus : conceptes fonamentals en la biologia evolutiva del s.XX i XXI Darwin
83
Mutació •
Paradoxalment, el redescobriment de la genètica de Mendel el 1900 va ajudar • al decliu de la reputació de Darwin – perquè superava les dificultats de mescla i diluci ó, » per ò semblava una alternativa a la teoria de D. de novetats imperceptibles
– Problema: per simplificar l’anàlisi, Mendel havia triat característiques que diferien en tot o no res, – i els geneticistes suposaren que totes les noves caracter ístiques es comportarien igual
• L’evolució s’explicava per mutació Darwin
84
42
A salts • Mutació: • canvis abruptes en el genotipus – conduïen als corresponents canvis en el fenotipus
• Es pensava que noves espècies es produïen – de les formes existents » per determinats salts, transformacions abruptes
Darwin
85
Mutació versus variació • 30 anys de discrepàncies entre: – geneticistes – visualitzaven l’evolució com una sèrie de mutacions dràstiques » selecció natural: influència negligible
– naturalistes – seguien amb la doctrina de D.: » variació contínua » selecció natural: principi rector de l’evolució
Darwin
86
43
1930: gran síntesi
– posa la teoria de D. sobre les bases sòlides: – genètica experimental – estadística de poblacions
• Abans no s’havien pogut veure les implicacions completes – de la revolució darwiniana » L’opinió dels biòlegs és ara més propera a D. que en qualsevol altre temps des de la publicació de l’Origen de les Espècies Darwin
87
La Nova Síntesi – Mutacions grans: l’excepció, no la norma! – Estudis van mostrar que s’havia subestimat la freqüència i la utilitat de les mutacions petites » Fins i tot el mínim avantatge selectiu d’una novetat s’escamparia ràpidament i s’establiria permanentment
• Selecció natural: en acció permanent!
Darwin
88
44
Recombinació – També es va mostrar que la mutació no és l’única font de novetat biològica: – la recombinació de factors existents era tan productiu com la substitució per nous: » la població en conjunt representa una reserva de variacions sense fons
• Fins i tot sense mutació: » la reformació del genotipus en la reproducció sexual proporciona una font inexhaurible de novetats genètiques
Darwin
89
Complicat...
• Model de Mendel: • relació unívoca » entre cada factor genètic » i la característica del cos de la qual n’era responsable
• En els 1950s es veu: molt més complicat • no és possible traçar una línia recta – entre un factor determinant en el fenotipus – i el resultat de l’ou fertilitzat Darwin
90
45
Relacions 1:1 •
Perquè les seqüències moleculars de DNA (codi genètic) no representen característiques 1 a 1? – cada “bit” de DNA dicta la síntesi d’una proteïna particular, – i la interacció d’aquestes proteïnes és la que culmina en l’estructura i funció de l’adult desenvolupat • Així, quan ens referim a un gen per a una característica particular – (ulls rojos, per ex.)
• significa que, en igualtat de condicions,
Darwin
– un organisme amb aquest gen és m és probable que la desenvolupe que un altre sense el gen » Però com que les proteïnes d’aquest gen interaccionen amb les d’altres, » la pres ència d’un factor determinar en el genotipus també pot ser responsable del desenvolupament d’altres trets 91
Destí d’una mutació • Per això: – la contribució que fa un gen particular a un individu • no es pot identificar en termes d’una característica aïllada
• Anàlogament, el destí evolutiu d’una mutació • (és a dir, la substitució d’un gen nou)
– depèn de com harmonitza amb els preexistents
Darwin
92
46
Emergència de novetats • Efectes beneficiosos: s’han de comparar amb les modificacions perjudicials que pot causar en tots els altres gens – Però sense mutació, la reproducció sexual garanteix » l’emergència de novetats: és el mecanisme cap a la immortalitat dels éssers vius
• Per això l’evolució és un procé s col·lectiu – i els individus en capacitat reproductiva tenen una part de la piscina de gen del conjunt
Darwin
93
Espècies • A la vista d’aquesta idea, el concepte tradicional d’espècie ha canviat radicalment
Darwin
94
47
Espècies • s.XVII i XVIII “espècie”: concepte tipològic a) individus que s’assemblaven b) i es diferenciaven d’altres
• per a la Nova Síntesi: – espècies diferents si no poden reproduir-se conjuntament
Darwin
95
Mecanismes d’aïllament • que poden conduir a noves espècies
• 1) Separació geogràfica – espècies alopàtriques
• 2) espècies simpàtriques: – també poden estar aïllades reproductivament, si: • crien en estacions diferents • ocupen hàbitats m útuament excloents » (i lluiten per ell, per tant no es poden atraure sexualment)
Darwin
96
48
Altres causes... – A banda, pot existir: • mort d’esperma, per incompatibilitat bioquímica • mort de l’ou en ser fertilitzat • esterilitat absoluta – Per a un espècie donada, » la circulació lliure de gens que s ’hi dóna evita que es diferencie: » l’única manera que aparega una nova espècie és per separació geogràfica: » a la llarga desenvolupen hàbits reproductius (per mutacions i recombinació genètica) mútuament incompatibles
Darwin
97
Morfologia • Cada espècie pot contenir diversos tipus morfològics diferents – També hi ha organismes » morfològicament indistingibles » però resulten ser reproductivament incompatibles, » amb diferents hàbits sexuals » (senyal que emeten) per tant, incompatibles
Darwin
98
49
Espècie i tendències – Espècie: entitat dinàmica amb 2 tendències complementàries: a) invariància: els mecanismes hereditaris fan que preserve i perpetue una forma estàndard b) tendència a variar o separar-se d’aquesta forma: per intervenció aleat òria de mutació i recombinació genètica
• Les 2 tendències són indispensables per sobreviure la vida a la Terra
Darwin
99
2 tendències... – Els organismes que es disperses promíscuament avian perdrien la capacitat d’adaptar-se – Els que reproduïren fidelment l’estructura dels avantpassats també perdrien el lloc competitiu en un món canviant
• La selecció natural fa l’equilibri entre el conservadurisme obstinat i la mutabilitat despreocupada
Darwin
100
50
“La llei del més fort” •
No és, com deien els detractors, un argument circular: – si és més fort sobreviurà i si sobreviu és perquè s’ha adequat
•
D. volia dir: donada la competència constant per menjar, espai i parella – determinades variacions confereixen un avantatge natural. – I si aquestes variacions favorables són heretables, • automàticament augmentaran en freqüència de generació en generació
Darwin
101
Darwinisme Social –Estupidesa a què va donar lloc l’eslògan “La llei del més fort”: • cal animar la competició econòmica salvatge del capitalisme – i obtenir així una eficiència comparable a la que mostra la Naturalesa
Darwin
102
51
Els humans • Tot i que la selecció natural actua sobre la supervivència i l’èxit reproductius d’organismes individuals, – allò que canvia durant el curs de l’evolució és la freqüència relativa de gens en una població determinada. • El mateix procés s ’aplica l’emergència dels humans.
• 1871: després de posposar el que sabia que seria una conclusió controvertida, – D: va dir clarament que els humans també eren un descendent modificat d’ancestres mamífers.
Darwin
103
Blasfèmia! – No va dir, com de vegades es diu sense cura, • que l’home descendeix dels micos – sinó: humans i micos són descendents modificats d’un primat predecessor
• Tot i que hi ha encara molts detalls tècnics no aclarits – la teoria de D és l’única explicació possible de la vida sobre la Terra
Darwin
104
52
La paradoxa és... ...el procés selectiu que va animar i afavorir el desenvolupament de la intel·ligència humana – li proporciona als propietaris d’aquesta • una reticència curiosa a reconèixer que – deu l’origen a un procés » que resulta ser diferent de la forma que la intel·ligència va planificar i dissenyar els propis assumptes
Darwin
105
Creacionistes de nou cuny • El retorn recent de la controvèrsia Creacionista mostra: • els humans no volen abandonar la noció de propòsit de la providència
– Hi ha persones que senten desesperació còsmica • amb la idea que la vida sobre la Terra és el resultat d’un procés no supervisat d’atzar i necessitat • I aquells que pensen que els humans han heretat només conductes agressives i competitives dels avantpassats animal – obliden la versatilitat creativa de la consciència, que ens permet tenir lliure voluntat i dignitat moral.
Darwin
106
53
L'evolució: capítol no tancat Els principis de l’evolucionisme no es discuteixen en l'actualitat però totes aquestes teories manquen d'explicacions definitives sobre les transformacions dels éssers vius i totes elles deixen sense solució nombrosos problemes
Darwin
107
Tot seguit vénen algunes pàgines del llibre que no hem fet servir en la presentació “I finished your book yesterday... Since I read Von Baer's Essays nine years ago no work on Natural History Science I have met with has made so great an impression on me & I do most heartily thank you for the great store of new views you have given me... As for your doctrines I am prepared to go to the Stake if requisite ... I trust you will not allow yourself to be in any way disgusted or annoyedby the considerable abuse & misrepresentation which unless I greatly mistake is in store for you. . . And as to the curs which will bark and yelp -- you must recollect that some of your friends at any rate are endowedwith an amount of combativeness which (though you have often & justly rebuked it) may stand you in good stead -I am sharpening up my claws and beak in readiness” Letter of T. H. Huxley to Charles Darwin, November 23, 1859, regarding the Origin of 108 Species Darwin
54
Darwin
109
Darwin
110
55
Darwin
111
56