L’estudi de l’interior de la Terra (I) – INVESTIGA

Un dels mètodes utilitzats per saber com és l’interior de la Terra ha estat l’estudi dels terratrèmols, és un mètode indirecte basat amb l’observació de les ones sísmiques.

Quan els moviments lents de les roques a l’interior de la terra alliberen l’energia acumulada de forma ràpida es produeixen unes vibracions anomenades ones sísmiques, que donen lloc a un terratrèmol.

El punt o zona on es produeix la pertorbació s’anomena hipocentre, normalment a l’interior de la Terra, el punt superficial que li correspon s’anomena epicentre. Des d’aquest punt es propaguen dues tipologies d’ones diferents que es recolliran gràcies a uns aparells anomenats sismògrafs.

* Ones longitudinals: produeixen una vibració de les partícules paral·lela a la direcció de propagació de la ona. Són les ones més ràpides, també s’anomenen primàries o ones P. Es propaguen per qualsevol tipus de medi. Com més rígid més ràpides.

ones-p

OnesP

* Ones transversals: produeixen una vibració de les partícules perpendicular a la direcció de propagació de la ona. Les ones transversals també s’anomenen secundàries o ones S. Només es transmeten per medis sòlids, no es transmeten per medis fluids.

ones-s

OnesS

Gràcies a l’estudi d’aquestes ones, podem separar la Terra en diverses capes, en funció de la seva composició, és a dir, observant cada zona de la terra la tipologia d’ones que transmet i la velocitat amb la que les transmet, veiem que hi ha varies discontinuitats. Obtenim tres capes diferenciades escorça, mantell i nucli, separades per diverses discontinuitats.

 

 

 

 

Clicant aqui podràs accedir als sismògrafs que transmeten a temps real els seus registres i que estan repartits per diferents puntde la geografia catalana.

 

Informació i imatges obtingudes de “Un bloc a XTECBlocs

Les capes de la Terra

I per tant com a conseqüència del que acabem de veure, els científics van arribar a la conclusió que la Terra estava formada per capes concèntriques. Et demanem ara que cerquis informació sobre aquestes capes:

1. El nom de cada una d’elles i l’ordre en què es troben de fora cap a dins.

2. El gruix de cada una.

3. La composición básica i alguna altra característica que et sembli interessant.

4. Una imatge que resumeixi tota aquesta informació per imprimir i enganxar als apunts.

L’estudi de l’interior de la Terra (II)

Recorda que a l’interior de la Terra no hi podem accedir i que la totalitat d’estudis fets en aquest sentit es basen en proves indirectes. La que et proposem ara és una de molt simple que s’obté només utilitzant la lògica. La densitat mitjana de les roques extretes de les capes accessibles de la Terra (és a dir l’escorça) és de 2,7 (no hi ha les unitats expressament, suposem que les hauràs deduït…) i quan es clacula la densitat de la Terra globalment aquest valor és molt diferent. Això vol dir que…

Naturalment et demanem que facis l’exercici. És a dir que calculis la densitat mitjana de la Terra i comparis el resultat amb la densitat de les mostres de roca extretes. Potser necesitis alguna dada que trobaràs fàcilment.

Litosfera i astenosfera

Amb la imatge  que tens a continuació pots deduir quin és el significat d’aquests conceptes, la seva situació, el seu gruix i les seves característiques.

litosferatipos

Què és l’ecologia ? – LLEGEIX

A continuació tens un text que explica què estudia l’ecologia. Fes-hi una llegida i treu-ne una definició-explicació pels apunts.

L’ecologia és la part de la biologia que estudia les interrelacions dels éssers vius entre ells i amb llur medi; és la biologia dels ecosistemes. També es pot definir com l’estudi científic de les distribucions, l’abundància i les relacions dels organismes i les seves interaccions amb el medi ambient. El 1866 Ernst Häckel va introduir el concepte d’ecologia, terme compost de les paraules gregues οικος (oikos: casa, habitatge, llar) i λόγος (logos: coneixement, ciència, raó).

Què estudia ?

L’ecologia estudia els éssers vius, el seu medi i les relacions que estableixen entre ells; això representa: les proteïnes i àcids nucleics (bioquímica i biologia molecular), les cèl·lules (biologia cel·lular), els teixits (histologia), els individus (botànica, zoologia, fisiologia, bacteriologia, virologia, micologia i altres) i, en el nivell més global, les poblacions, comunitats, ecosistemes i la biosfera en general. Aquests darrers, però, són els subjectes d’estudi propis de l’ecologia. L’ecologia és una ciència multidisciplinària. A causa del seu enfocament en els nivells més alts de l’organització de la vida a la terra i en interrelacions entre els organismes i el seu ambient, l’ecologia utilitza moltes altres branques de ciència com la geologia i geografia, la meteorologia, la pedologia, la química i la física. Així, es diu que l’ecologia és una ciència holística. Un concepte important en ecologia és el d’ecosistema, el conjunt d’éssers vius (comunitat ecològica o biocenosi), el medi físic on viuen (biòtop) i les relacions que s’estableixen entre ells.

 

 

Creacionisme, fixisme, catastrofisme.

El món i tot el que hi habita va ser creat per Déu en sis dies (creacionisme).

Des de llavors totes les espècies han mantingut les seves característiques fixes i invariables (fixisme).

James Ussher, aqrquebisbe d’Irlanada a mitjans del s. XVII va calcular la data de la creació situant-la el 22 d’octubre del 4004aC.

Les ides fixistes van començar a ser qüestionades a principis del s. XIX. Les nombroses troballes fòssils, així com les semblances entre els diferents organismes, feien que cada vegada fos més complicat defensar els punts de vista del fixisme. En un intent desesperat per salvar el creacionismes, el naturalista Georges Cuvier (1769-1832)va proposar que els fòssils trobats eren el resultat de grans catàstrofes  d’escala planetària que havien tingut lloc en la història de la Terra. Aqusts catàstrofes, com el diluvi universal, haurien causat extincions massives i creacions posteriors d’espècies noves. Donà lloc al catastrofisme.

George Cuvier pare del catastrofisme.

Una aproximació a la teoria de l’evolució: Lamarck – DESCOBREIX

Jean Baptiste Monet de Lamarck (1744-1829) metge i naturalista, fou el primer en postulà una teoria no fixista en què considerava que els organismes podien anar canviant (per millorar) amb el temps.

La seva teoria es basa en les dues lleis o principis que tens a continuació. Llegeix-les amb atenció i intenta esbrinar quin és el seu significat. Caldria que després de la lectura et quedessis amb dues idees principals.

Lamark’s First Law

  • Lamarck’s ideas on evolution were one of the first theories to center around the evolutionary change of species. His first law of evolution dealt with the mechanism by which nature changed living creatures. In his book “Philosophie Zoologique,” he proposed that the use or disuse of certain organs and traits was directly related to the changing environment over large spans of time.

Lamarck’s Second Law

  • Lamarck’s theory on evolution posited that organisms change according to the challenges presented by their environment. His second law states that these changes are inherited through generations from a genetic need to improve the species. 

Un dels exemples clàssics que s’utilitzen per comprendre la teoria de Lamarck és el del coll de les girafes.

Exemple clàssic de les girafes.

La teoria de Lamarck però, no ho explica tot…

En no haver-hi canvis negatius o perjudicials no existeix el concepte d’extinció. En la teoria de Lamarck no se soluciona què és el que porta les espècies a canviar i es diu que la matèria viva té una tendència inherent a la millora. Per altra banda tampoc s’explica com s’han originat les diferents espècies per la qual cosa Lamarck defensa la generació espontània.

L’ecologisme – ACLARIMENT

Sovint es confon ecologia (la branca de la biologia que estudia els ecosistemes) amb l’ecologisme (una manera de pensar). Independentment de si l’ecologisme és una idea bona o dolenta cal saber separar-la de l’ecologia.

A continuació hi ha un primer video molt simple que il·lustra el que la majoria de gent entén per ecologia. A continuació hi ha el trailer d’un documental fet a França per prmoure la consciència de preservació. Per si algú li interessa a continuació hi ha el documental complet. Les imatges, almenys, són fantàstiques.

Per què el DNA ? – DESCOBREIX

Ara tots tenim molt clar que el DNA és la molècula responsable de l’herència, però no sempre ha estat així. Al principi hi havia unes molècules que tenien molts més números per ser les afortunades. De fet pel DNA, tot i que ja es coneixia, tenia pocs partidaris…

Llegeix primer la introducció al problema i després mira’t l’animació.

Charles R. Darwin (1809-1882) – Galeria d’imatges

A continuació hi ha una galeria d’imatges sobre la biografia de Darwin i la seva teoria.

Una mica de genètica humana – OBSERVA I EXPERIMENTA

PIC DE VÍDUA:  Algunes persones tenen la línia dels cabells que passen per damunt del front que acaba amb un pic just al mig. Es tracta d’una manifestació dominant. L’Al·lel recessiu determina una línia contínua de cabells.

Pic de vídua

ENROSCAMENT DE LA LENGUA: Algunes persones poden enroscar la llengua en forma de U. Aquesta capacitat vé determinada també per un al·lel dominant.

 

Enroscament de la llengua en U

LÒBULS DE L’ORELLA ADHERITS: Un al·lel dominant determina que els lòbuls de l’orella pengin sense estar adherits al cap.

 

Lòbuls de l’orella

INCLINACIÓ DEL POLZE: Algunes persones poden inclinar l’última de les falanges del dit polze més de 45º. Aquest caràcter ve determinat per un al·lel recessiu.

Inclinació del polze

ANULAR MÉS CURT QUE L´’INDEX:  Compara la longitud dels dits índex i anular de la mateixa mà. Es tracta d’un caràcter influït pel sexe. Normalment els homes tenen l’anular més llarg que l’índex i en les dones al reves.

DITS ENTRELLAÇATS: Entrellaça les mans i observa quin dels dos dits polzes queda a la part de dalt i quin a la part de baix. El polze esquerra sobre el dret és el que determina l’al·lel dominant.

Entrellaçament dels dits

DIT PETIT TORÇAT: Un al·lel dominant fa que la darrera falange del dit petit es torci cap a l’anular.

Dit petit torçat

FORAT A LA BARBETA: Algunes persones presenten una lleugera depressió al mig de la barbeta que ve determinada per un al·lel dominant.

Forat a la barbeta

PIGUES: Són les formes més freqüents de taques a la pell. Venen determinades per un al·lel dominant.

UNGLES: QUan es miren de costat algunes mostren una curvatura convexa que ve determinada per un al·lel dominant.

I abans de Mendel ? – LLEGEIX I REFLEXIONA

A continuació tens un text que ens parla d’algunes teories anteriors a Mendel. Cap de les dues es va confirmar com a certa ja que els experiments que es van fer per comprovar-les van demostrar que no eren veritat.  Al cap d’uns anys Mendel va confeccionar una teoria que fins ara cap experiment ha desmentit. Hem de pensar doncs que l’explicació que va donar Mendel va ser bona. Almenys fins que no es demostri el contrari…

Fes-ne una llegida i després comentem tots junts que n’hem tret.

Todas las explicaciones en torno a los mecanismos de la herencia biológica hechos con anterioridad a Mendel resultaron aproximaciones a la verdad, sin pasar del terreno de las suposiciones, ya que carecía de la rigurosidad que debe acompañar a un planteamiento científico. Pero fueron un aporte porque permitieron hilar una secuencia lógica de pensamientos que condujeron finalmente a la elaboración de principios y pensamientos en torno a la herencia biológica; luego de una posible explicación, esta era sometida a verificación por los científicos de la época para determinar su grado de veracidad. Así, surgen teorías tales como: el preformismo o la pangénesis.

Preformismo. Surge en 1694 y es producto de un, observador con una imaginación muy viva y un microscopio defectuoso. Postulaba que en el interior del espermatozoide existía un pequeño hombrecito preformado al que se le llamó homúnculo, el cual luego de la fecundación sólo debía crecer.

Homuncle

Otro grupo de científicos de la época que se hacían llamar ovistas sostenían que el homúnculo, se encontraba en el interior del óvulo, el cual le aportaba todo los nutrientes para su desarrollo posterior.

Homuncle dins un òvul

Este pensamiento fue recogido por Swammerdam y Bonet, quienes postularon que en el óvulo estaba encapsulada toda la información de la descendencia de la mujer, una dentro de otra, al igual que una caja dentro de otra caja.

Está teoría fue aceptada incluso por filósofos de la época quienes añadieron que dios lo había preformado desde el comienzo de las cosas.

Con el avance y perfeccionamiento de los microscopios se comprobó que lo que parecía un hombrecito es hoy lo que se denomina acrosoma, o sea, una estructura que contiene enzimas, las cuales facilitan la fecundación.

Pangènesis. Darwin postulaba que cada parte del cuerpo contribuye con unas gémulas a la formación de las células germinales. De esta manera, en las células germinales se aglutina toda la información que hay que transmitir a la generación siguiente. Las variaciones que aparecen durante la vida de un individuo producen gémulas, y así estas variaciones pueden pasar a la descendencia.

Una de las crisis que contribuyó a hundir la hipótesis de la pangénesis fue, precisamente, que chocase con el método científico. Francis Galton diseñó un experimento consistente en hacer transfusiones de sangre entre conejos con el pelo de colores diferentes. Si la teoría fuera correcta, los conejos recipientes deberían pasar a su descendencia las características de los donantes. Una vez hechos los cruces, los conejos descendientes tenían el pelo del mismo color que sus progenitores. Galton escribió: «He hecho trabajos de transfusión y cruce en conejos a gran escala y he llegado a conclusiones claras que, en mi opinión, niegan la verdad de la doctrina de la Pangénesis.»

Exercicis sobre evolució – PRACTICA

A continuació tens una sèrie de preguntes per pensar sobre evolució. AL final t’afegim quatre exercicis més per si vols insistir en el tema.

1) Com expicaria Darwin cada un dels segünets canvis:

a) La “desaparició” dels ulls dels talps (de fet el que els passa és que la parepella els queda tancada).

b) El color fosc dels ratolins de bosc que tenen hàbits nocturns.

c) La robustesa del bec dels pinsans que mengen fruits secs.

2) (1 punt)

En un manual d’evolució poden llegir-se algunes afirmacions sobre el mecanisme evolutiu que avui no són acceptades. Subratlleu aquelles parts del text que creieu que són incorrectes. Reescriviu-les corregint les errades que heu detectat (només corregiu les frases que contenen errades).

a) Les plantes i els animals no tenen un elevat potencial reproductor, és a dir, produeixen menys descendència de la que pot sobreviure. No obstant les poblacions tendeixen a romandre constants. Segurament es produeixen moltes morts abans d’assolir l’estat adult.

b) La lluita per l’existència, la competència entre els organismes pels recursos del medi (aliment, refugi, espai vital, …) condueix contínuament a múltiples lluites i enfrontaments directes entre organismes tant de la mateixa com de diferent espècie.

c) A les poblacions i com a conseqüència de l’esforç dels organismes per adaptar-se al medi, aquests experimenten variacions, canvis. Són les mutacions, responsables de les variacions hereditàries.

d) Algunes variacions, provocades pel medi en què viu un organisme, fan als seus portadors més eficaços en l’ús dels recursos del medi, són les mutacions favorables. Les mutacions desfavorables, en canvi, són perjudicials pels organismes. La selecció natural afavoreix la supervivència dels individus més dotats, ja que seran més competitius en la lluita per l’existència.

3) (1 punt)

En una classe de segon de batxillerat s’ha generat un debat a causa de les mutacions. Una part de l’alumnat opina que una mutació és favorable, neutre o desfavorable per tots els individus d’una espècie independentment del medi on viuen. Una altra part de l’alumnat creu que aquestes conseqüències depenen de l’ambient onapareix la mutació. Quina de les opinions creieu que és correcta ? Justifiqueu-ho. 

Exercici 1
Exercici 2
Exercici 3
Exercici 4

Els rangs de tolerància – OBSERVA

Existeixen espècies eurioiques i estenoiques. Les primeres són capaces de viure en amplis rangs d’un determinat factor i les segones ho han de fer en un marge molt més estret. Fixem-nos que dins d’aquest rang tenim també la regió òptima.

Rangs de tolerància

Sobre els experiments de Mendel – OBSERVA

Tot seguit tens una sèrie d’imatges referents als tres experiments de Mendel.

 

 

 

 

 

 

La important aportació de Chargaff – INVESTIGA

Una de les dades que van ajudar als seus descobridors a esbrinar l’estructura de la molècula de DNA van ser les dades que un altre científic: Chargaff va trobar i que es poden deduir de la següent taula. Per què penses que és tant important ?

A C T G
Humans 30% 20% 30% 20%
Xai 29% 21% 29% 21%
Pollastre 22% 28% 22% 28%
Blat 27% 23% 27% 23%
Llevat 32% 18% 32% 18%
Bacteri 23 27% 23% 27%

 

 

Les tres hipòtesis sobre la replicació del DNA – OBSERVA

Hi havia tres hipòtesis sobre el mecanisme de replicació del DNA: la semiconservativa, la conservativa i la dispersiva. Es representen a la següent imatge. En veus les diferències ? Sabries dir-les ?Per quina optes ?

Després veurem quina és la certa, com es va trobar i quines conseqüències té.

 

Guineus i sargantanes – EXERCICI

A la gràfica s’han representat les temperatures corporals d’una guineu i d’una sargantana segons canvia la temperatura del medi:

a) Quina línia correspon a la sargantana ? Per què ?

b) Creus que és exacte dir que la sargantana té la “sang freda” ? per què ?

Formigues i saltamartins – EXERCICI

En una experiència de camp es van recol·lectar formigues i saltamartins d’una zona. Per cada exemplar capturat es va mesurar la temperatura del lloc on s’havia trobat.

Amb les dades obtingudes es van elaborar gràfiques:

a) Quins són els límits de tolerància de les formigues davant la temperatura ? i els dels saltamartins ?
b) Quina de les dues espècies és més tolerant respecte la temperatura ?

Què és un gen ?

Aquest video et pot ajudar a saber què és un gen i què és el dogma general de la biologia. També afegim un enllaç (un cop dins cal que cliquis la pestanya “What is a gene ?”) que et vol donar una idea de la funció dels gens.

Va de proporcions – EXERCICIS

1. Donat el següent creuament: AaBb   x   Aabb quina proporció d’heterozigots per als dos gens podem esperar a la F1 ?

2. La proporció 9:3:3:1 obtinguda en el tercer experiment de Mendel és una proporció de fenotips o de genotips ? Justifica la resposta.

Genotips i fenotips – EXERCICIS

El caràcter alçada en una espècie de planta és determinat per una relació al·lèlica de dominància.

a) Quin serà el genotip de la F1 produïda pel creuament d’un planta alta pura amb  una planta baixa pura ?

b) Quina serà la probabilitat de distribució de fenotips a la F2 (resultat de l’autofecundació de la F1). Utilitza una terminologia adequada.

Adaptacions en relació a la temperatura – INVESTIGA

La llei de Bergman

A continuació tens la definició d’aquesta llei (extreta de la wiquipedia). Llegeix-la i intenta entendre-la. A continuació procura trobar-hi una justificació.

La regla de Bergmann es una de las más antiguas y más conocidas de las reglas ecológicas térmicas, fue establecida por Carl Bergmann en 1847, señalando que las especies de animales homeotermos, las subespecies o razas geográficas tienen mayor tamaño cuanto más baja sea la temperatura media del ambiente en que viven. Es una generalización que liga la temperatura ambiental con la morfología. Postula que el cuerpo de un animal de sangre caliente tiene un mayor tamaño en climas más fríos (polos, en latitudes mayores) que en climas más calientes (ecuador). Esta regla vale para la generalidad de las aves y de los mamíferos en estos casos, las diferencias entre poblaciones tienen obviamente una base genética. Las pocas excepciones a la regla de Bergmann generalmente se pueden explicar de manera sencilla: a veces la distribución actual de la especie no refleja exactamente las condiciones de selección en un pasado inmediato.

Ara tu mateix busca informació sobre una altra llei relacionada anomenada Llei d’Allen.

Busca imatges que justifiquin aquestes dues lleis.

La transcripció i els tres tipus de RNA.

A continuació tens algunes imatges referents a la transcripció. Les dues primeres fan referència al procés pròpiament dit en el que s’aprecia l’enzim RNA-polimerassa que llegeix una de les dues cadenes de DNA per generar una cadena de RNA missatger (mRNA)

A la imatge següent (d’entrada una mica complicada) s’hi poden observar els tres tipus de RNA existents que es generen amb la transcripció i la funció que realitzen cada un d’ells.

 

Dominant i recessiu – EXERCICI

Digues si és possible que d’una parella amb els ulls negres en pugui néixer un fill també amb ulls negres i un fill amb ulls clars. Sàpigues que el color dels ulls ve determinant per un gen amb dos al·lels. L’al·lel dominant determina color fosc i el recessiu color clar.

La humitat com a condició del biòtop – INVESTIGA

La humitat és un factor ambiental molt important que condiciona el biòtop. Enlloc d’explicar-ho el professor et demanem que siguis tu qui investigui per una banda, què és la humitat i per altra perquè des del punt de vista ecològic (i també meteorològic) és molt més interessant la humitat relativa (HR) que l’absoluta. I et demanem que per fer-ho visitis la web de meteorologia de l’escola. Hi podràs accedir des de la pàgina principal www.escorialvic.cat 

Et deixem una estoneta i després entre tots comentem què hem descobert.

A continuació et proposem el següent exercici:

Va de flors… – EXERCICI

Mirabilis jalapa (Exemple d’herència intermèdia)

En algunes plantes el color de la flor ve determinat per un gen amb dos al·lels que presenten una relació d’herència intermèdia. Si considerem que el color vermell es determina per l’al·lel dominant “R” i el color blanc pel recessiu “r”. Llavors la presència dels dos al·lels en el genotip “Rr” fa que el color resultant sigui un d’intermig entre el que determinen els dos al·lels per separat.

Sabent això digues quina serà la proporció de fenotips en els descendents d’un creuament entre dues plantes roses de Mirabilis jalapa.

Desxifrant el codi genètic – PRACTICA

Et vols posar a la pell dels científics que van desxifrar el codi genètic ? Si cliques aquí, trobaràs un missatge per desxifrar. Sàpigues que aquest és missatge és enormement més senzill de desxifrar que el codi genètic. Cada símbol correspon a una lletra de l’alfabet i les paraules estan separades per espais.

Així comprendràs la immensa feinada que va suposar entendre el llenguatge de la vida !

Quan n’hi ha més de dos… – TEORIA

Fins ara hem vist que cada gen té dos al·lels. Això és cert però cal matisar-ho.

En el genotip d’un individu sempre trobem dos al·lels per a cada gen, però dins l’espècie a què pertany aquell individu poden existir múltiples al·lels diferents. Això sí: cada individu només en té dos. Quan això es produeix parlem d’al·lelomorfisme múltiple.

La relació que es produeix entre els diferents al·lels pot ser diferent.

Per acabar-ho d’entendre podem fer el següent exercici:

Una sèrie de al·lels múltiples determina la intensitat de la pigmentació en el ratolí. D= color complet, d= color diluït i dl= és letal en homozigosi. L’ordre de dominància és :

D > d > dl

Un ratolí de color complet portador del gen letal es aparellat  amb un individu de color diluït també portador del gen letal. La F1 és creuada amb el pare diluït:

  • Quina proporció fenotípica pot esperar-se de la descendència viable ?
  • Quin percentatge de la descendència amb color complet és portadora del gen letal ?.
  • Quin percentatge de la descendència amb color diluït duu el gen letal ?
Exercici extret de: http://mmiguela.wordpress.com/genetic/

 

Com va néixer la cèl·lula… – INVESTIGA

Activitat individual / Cal lliurar-la en un POU.

A continuació tens una llista amb alguns noms de científics que van tenir un paper rellevant en la Teoria Cel·lular.

Et demano que facis una recerca  a la xarxa i trobis quines van ser les seves aportacions a aquesta teoria. El proper dia farem una posada en comú de les vostres troballes i el professor farà un resum de tot plegat.

No estaria de més que situessis en quina època passava tot això.

QUan ho tinguis fet ho lliures al classroom de la matèria. Codi: hugale3

Robert Hooke

Anton Van Leeuwenhoeck

Theodor Schwann

Jakob Schleiden

Rudolf Virchow

Santiago Ramon y Cajal

Després de que ho hàgim repassat tots junts caldrà que ho lliureu al classroom . Si voleu podeu començar-ho a preparar. Una bona manera seria fer-ho amb l’eina que explico més avall. Si no us funciona podeu presentar-ho d’una altra manera (word, ppt, prezi…)

Per poder-ho fer heu d’anar en aquesta web i donar-vos d’alta. Un cop feta la línia de temps deixeu l’enllaç que es genera al pou corresponent.