S'han catalogat més d'un milió i mig d'espècies que viuen a la Terra. D'aquestes espècies, només en coneixem una part molt petita, tot i que és possible que n'hi hagi uns quants milions més.

Hi ha llocs en què la diversitat és molt superior a la mitjana, com ara a les selves tropicals....

o als esculls de corall.

A les selvestropicals, hipoden viureuns quantsmilionsd'insectesdiferents, lagran majoriadesconegutspelscientífics.

Moltesd'aquestesespèciess'extingiraninexorablement abans deserdescobertes,per l'efectedels canvisambientals.

Al nostre voltant també podem veure com la transformació d'àrees silvestres en zonesagrícoles, l'ampliació de les vies de comunicació i el creixement incessant de les ciutatsprovoquen la desaparició dels éssers vius que habiten aquests ambients.

Som l'espècie dominant al planeta i per això tenim la responsabilitat d'evitar l'exterminiintencionat d'altres espècies i de donar suport a tots els esforços per a la seva conservació.

** A partir de les explicacions de la introducció d’aquest tema, elabora una portada

Característiques dels éssers viusEls animals, les plantes, els fongs i els microorganismes, que no som capaços de veure a ull nu,són éssers vius.

Tot i que hi ha una varietat enorme d'éssers vius, tots comparteixen un seguit decaracterístiques:

• Tots neixen i moren.

• Tenen una composició química semblant, que constitueix la matèria orgànica.

• Estan formats per una o diverses unitats microscòpiques anomenades cèl·lules, que són les unitats més petites que tenen vida pròpia.

• Tots fan tres funcions exclusives dels éssers vius, les funcions vitals, que són la nutrició, larelació i la reproducció.

La cèl·lula

Tots els éssers vius, també anomenats organismes, estan constituïts per cèl·lules.

Moltíssims estan formats per una sola cèl·lula i s'anomenen unicel·lulars.

La resta estan formats per l'associació d'un gran nombre de cèl·lules i s'anomenenpluricel·lulars.

A mitjans segle XIX es va establir l’anomenada teoria cel·lular, segons la qual:

• La cèl·lula és la unitat estructural de tots elséssers vius: tots els éssers vius estan formatsper una cèl·lula o més. All living things are made of cells

• La cèl·lula és la unitat funcional delsorganismes: la cèl·lula és capaç de dur a termetotes les funcions vitals (nutrició, relació ireproducció).

The cell is the smallest living thingthat can perform all the functions of life

• Totes les cèl·lules es formen a partir d’unaaltra cèl·lula per divisió i li transmet tota lainformació genètica o hereditària.

All cells must come from pre-existingcells

Les cèl·lules són tan petites que és impossible veure-les a simple vista; per això hem de fer serviraparells específics, els microscopis, especialment dissenyats per poder observar la forma il’estructura de la cèl·lula.

A més, les dimensions de la cèl·lula són tan minúscules que, per calcular o treballar amb dades,hem d’utilitzar submúltiples del metre (m) molt petits, per exemple, el micròmetre (μm), que és1.000 vegades més petit que el mil·límetre (mm), i el nanòmetre (nm), que és un milió devegades més petit que el mil·límetre.

* busca una il·lustració on es visualitzin les magnituds utilitzades en la microscòpia cel·lular.

Totes les cèl·lules presenten una estructura bàsica comuna formada per tres elements:

• Una membrana que les envolta, les protegeix i permet l'intercanvi de nutrients i de substàncies de rebuig entre el medi extern i l'interior de la cèl·lula.

• Un citoplasma, que és una solució aquosa en la qual es troben nombroses molècules iorgànuls.

• Un material nuclear que conté la informació necessària per al seu funcionament.

Nucleoidregion

* dibuixa una cèl·lula amb les parts de la seva estructura bàsica

Podem iniciar-nos en l’estudi de les cèl·lules des de dos punts de vista, depenent de si ens fixemen el nombre de cèl·lules que hi ha als éssers vius, podem distingir:

• Organismes unicel·lulars: són aquells que estan formats per una sola cèl·lula capaç de dur aterme totes les funcions vitals.

• Organismes pluricel·lulars: són aquells formats per més d’una cèl·lula, en general, per unnombre molt elevat. Les cèl·lules es diferencien les unes de les altres i s’especialitzen aexercir una determinada funció.

Si ens fixem en el tipus d’estructura que tenen les cèl·lules, podem distingir:

• La cèl·lula procariota és l’estructura cel·lular més senzilla que presenten els éssers viusactuals. Té membrana citoplasmàtica, citoplasma i material hereditari (ADN) que es trobadirectament al citoplasma i no està delimitat per cap altra membrana, és a dir, no hi ha nuclidefinit. Tots els bacteris tenen estructura de cèl·lula procariota i són els únics éssers vius quela presenten.

• La cèl·lula eucariota la trobem en tots els organismes animals i vegetals, tant unicel·lularscom pluricel·lulars: des d’un petit microorganisme de l’aigua fins al nostre cos, tots estanformats per cèl·lules eucariotes. Les cèl·lules eucariotes estan proveïdes de membranacitoplasmàtica, citoplasma i material hereditari (ADN), delimitat per una altra membrana, lamembrana nuclear; per tant, hi ha un nucli ben constituït. D’altra banda, les cèl·luleseucariotes poden ser vegetals o animals. Hi ha una gran diversitat de formes i dimensions enles cèl·lules eucariotes.

* busca dues imatges, una cèl·lula procariota i una altra d’eucariota i assenyala en verd les seves semblances i en vermell les seves diferències

Les funcions dels éssers vius

Els éssers vius són capaços de realitzar tres funcions vitals: nutrició, relació i reproducció.

Nutrició dels animals i les plantes

Els éssers vius obtenen l'energia que necessiten per fer les seves funcions vitals de la degradacióquímica d'algunes biomolècules, fonamentalment dels glúcids i dels lípids, que són les mésenergètiques. Segons la manera d'aconseguir aquestes biomolècules, distingim dos tipusd'éssers vius:

Éssers autòtrofs. Són capaços de fabricar les substàncies orgàniques que necessiten a partir desubstàncies senzilles que prenen del sòl i de l'atmosfera, com l'aigua, les sals minerals i el diòxidde carboni. Per fer-ho requereixen energia, que generalment obtenen de la llum del Sol,mitjançant un procés anomenat fotosíntesi. Son autòtrofs les plantes, les algues i algunsbacteris.

Éssers amb nutrició heteròtrofa. No poden fabricar les pròpies biomolècules a partir debioelements i fan servir les que elaboren els éssers autòtrofs, com les plantes, o les d'altreséssers heteròtrofs. Formen part d'aquest grup els animals, els protozous i els fongs.

* busca una xarxa tròfica pròpia del bioma mediterrani

Relació entre els diferents éssers vius

És la capacitat per percebre senyals de l'entorn i respondre-hi. Això permet als éssers viusrelacionar-se amb el medi que els envolta i adaptar-s'hi.

Sense la relació els éssers vius serien incapaços de nodrir-se i de reproduir-se. Així, podenobtenir aliment, defensar-se dels enemics, cercar parella per reproduir-se, coordinar les sevesaccions i el seu funcionament i buscar les condicions més favorables per a la supervivència.

Reproducció: objectiu perpetuar l’espècie

La reproducció inclou els processos per mitjà dels quals els éssers vius són capaços d'originarnous individus. Les formes de reproducció són molt variades, però es poden agrupar en dosgrans tipus:

La reproducció asexual. Hi intervé un sol individu, a partir del qual s'originen els descendents.Per exemple, les esponges produeixen unes gemmes que es desprenen i originen novesesponges.

La reproducció sexual. Hi intervenen dos individus de sexes diferents, cadascun dels qualsaporta una cèl·lula sexual o gàmeta. Els dos gàmetes s'uneixen per formar el zigot, que esdesenvolupa i dóna lloc al nou individu. És la forma de reproducció característica de la majoriad'animals i vegetals, tot i que alguns vegetals, com el gerani, també poden reproduir-se demanera asexual. La majoria d’animals i alguns vegetals es reprodueixen sexualment per mitjàd'una femella i d'un mascle.

* busca dues il·lustracions, una on s’expliqui la reproducció asexual d’un ésser viu i una altraamb la reproducció sexual.

Evolució i biodiversitat

Des de l'antiguitat s'acceptava que els éssers vius van ser creats al mateix moment de l'origendel món. Això significa que les espècies haurien restat invariables al llarg del temps.

Avui sabem que, per adaptar-se a viure en ambients molt diferents, els éssers vius pateixen unestransformacions graduals que coneixem amb el nom d'evolució biològica.

Les transformacions dels éssers vius, en realitat, estan relacionades amb canvis en el seumaterial genètic, o mutacions, que es produeixen de manera espontània. Els organismes quetenen les característiques més adequades per sobreviure en un ambient determinat seran elsque puguin mantenir-se molt temps en aquest ambient.

Al llarg de la història biològica de la Terra, molts organismes animals i vegetals s’han extingit,però alguns han quedat mineralitzats en forma de fòssils.

Un fòssil està constituït per les parts dures d’un ésser viu (esquelets animals, vasos conductorsvegetals...) que han quedat integrades en sediments que finalment han format una roca.

El procés defossilització éscomplex irequereix que esdonin unescondicions moltespecífiques.

Esquemàticament,els passosd’aquest procéssón els següents:

1. Mort dels éssersvius a prop dezones marines olacustres, itransport de lesrestes de l’ésserviu fins a una zonade sedimentació.

2. Dipòsit de sediments geològics sobre les restes de l’ésser viu i procés de mineralització, és adir, les restes de l’ésser viu s’impregnen i es recobreixen de substàncies minerals.

3. Els moviments de les plaques tectòniques permeten l’aflorament del fòssil, és a dir, aquestqueda a la superfície de la Terra.

* busca una seqüència on s’expliqui el procés de la fossilització

Els fòssils són útils perquè permeten obtenir informació sobre les roques en què es troben iconèixer-ne l’antiguitat. A més, ajuden a reconstruir les condicions ambientals que hi havia quanels organismes encara vivien.

Els fòssils més antics ocupen els estrats (capes) de roques més profunds, mentre que els mésjoves es troben als estrats superiors. L’antiguitat dels fòssils es pot conèixer analitzant el tipus deroca que els conté o amb proves més modernes, com la determinació d’isòtops radioactius delcarboni-14 (14C).

Les unitats de mesura del temps geològic, és a dir, de la història de la Terra, no són comparablesa les del temps biològic o dels éssers vius. En geologia es fan servir unitats de mesura molt gransi les més importants són, ordenades de més durada a menys, l’eó, l’era, el període i l’època.

La biodiversitat amenaçada

El món és habitat per milions d'éssers vius d'espècies diferents. El terme biodiversitat incloutotes les espècies existents i també les diverses varietats d'aquestes espècies que habiten elconjunt dels diversos ecosistemes, la biosfera.

Un dels reptes a què avui s'enfronta la biosfera és l'extinció accelerada d'espècies i laconsegüent pèrdua de biodiversitat.

La destrucció de la diversitat biològica representa el perill ambiental més gran que amenaça lanostra civilització. Es calcula que durant els propers 30 anys, al ritme actual de desaparició, espoden extingir el 20% de les espècies actuals.

La pèrdua d'espècies no tan sols té un valor ètic, estètic i sentimental, sinó també econòmic.Moltes espècies vegetals i animals són una font d'aliments, de medicaments, de productestèxtils, de fibres i de molts altres productes.

Actualment, les causes principals de l'elevat ritme d'extinció d'espècies són la disminució opèrdua de recursos, la modificació i la destrucció dels hàbitats, la sobreexplotació i laintroducció d'espècies invasores.

Una espècie invasora és qualsevol ésser viu que ha estat introduït per l'ésser humà, de maneravoluntària o involuntària, en un ecosistema que no és el seu. Moltes vegades, la espècieinvasora resulta perjudicial, perquè competeix amb espècies autòctones i pot fins i tot fer-lesdesaparèixer. En són exemples la tortuga de Florida, que desplaça les tortugues europees; elmusclo zebra, que arriba a fer malbé les infraestructures hidràuliques; el mosquit tigre, quecausa picades molt doloroses, i l'escarabat morrut roig, que destrueix les palmeres.

* busca imatges de 4 espècies invasores del nostre país

La classificació dels éssers vius

A la Terra hi ha al voltant d'1.750.000 espècies diferents i encara en queden moltes perdescobrir. Per poder estudiar-les fa falta identificar-les, donar-los nom i classificar-les. Per fer-ho, s'han ideat un seguit de categories o grups on s'inclouen tots els organismes coneguts,segons les seves característiques comunes.

El grup més senzill és l'espècie. Una espècie biològica és un conjunt d'individus ambcaracterístiques semblants, capaços d'encreuar-se entre si i produir descendents fèrtils.

Diverses espècies s'agrupen en una categoria superior que és el gènere. Les categories superiorsa aquesta són: família, ordre, classe, fílum i regne.

El nom científic que reben tots elsorganismes està format per duesparaules en llatí, una decorresponent al gènere, que s'escriuen majúscula, i una a l'espècie, enminúscula. Així, per exemple, el gosés anomenat Canis familiaris, i el llop,Canis lupus.

Segons les seves característiques comunes, els éssers vius s'agrupen en cinc regnes:

Moneres. Està format pels bacteris i les algues cianofícies. Són els únics organismes constituïtsper cèl·lules procariotes.

Protoctists. Comprèn els protozous, que són unicel·lulars, i les algues, que poden serunicel·lulars o pluricel·lulars.

Fongs. Comprèn les floridures, els llevats, els bolets i els líquens. Tots són pluricel·lulars excepteels llevats.

Vegetals. Són organismes pluricel·lulars. Aquest grup està format per les molses, les falgueres iles plantes amb llavors.

Animals. També són organismes pluricel·lulars. Els més coneguts són els mol·luscs, elsartròpodes i els vertebrats.

Els virus com que no tenen les propietats característiques dels éssers vius, no s'inclouen en capd'aquests grups.

* busca una imatge d’un arbre evolutiu on es vegin els 5 regnes i la biodiversitat dels éssersvius

El regne de les moneres

Els bacteris i les algues cianofícies o cianobacteris formen el regne de les moneres.

Les algues cianofícies poden viure aïllades o en colònies, formant filaments, tant en aigua dolçacom al mar. Tenen clorofil·la i poden ser de color verdós, blavós o groguenc.

Un bacteri és unorganisme unicel·lular.A la part externa hi téuna capa protectora,que s'anomena paretcel·lular, que fad'embolcall i, avegades, una altradenominada càpsula.Per dins, i aferrada a laparet, hi ha lamembrana cel·lular.

El citoplasma és unmaterial gelatinós on hiha el nucleoide, que noestà embolcallat percap membrana. Peraixò, els bacteris sóncèl·lules procariotes, eltipus de cèl·lules méssimple i menysevolucionat queexisteix.

Els bacteris es distingeixen segons la forma exterior: esfèrics (cocs), allargats (bacils), en formad'espiral (espirils) i en forma de coma (vibrions).

* dibuixa les diferents morfologies bacterianes

Pel que fa al tipus de nutrició, els bacteris es divideixen en dos grups: els heteròtrofs i elsautòtrofs.

La majoria dels bacteris coneguts són heteròtrofs, és a dir, es nodreixen de matèria orgànicaviva o morta i en descomposició.

Segons d'on obtinguin la matèria orgànica, els bacteris heteròtrofs poden ser:

Sapròfits: viuen damunt de matèria orgànica en descomposició i la transformen en matèriainorgànica (sals minerals). Aquesta matèria inorgànica és utilitzada pels vegetals perelaborar de nou matèria orgànica.

Simbiòtics: formen una associació amb altres organismes, de manera que tots dosn'obtenen beneficis.

Paràsits: viuen sobre altres organismes i són responsables de moltes malalties infecciosestant dels animals com de les plantes.

Els bacteris autòtrofs elaboren matèria orgànica a partir de matèria inorgànica. Com a fontd'energia poden utilitzar energia solar (fotosíntesi) o l'energia que es desprèn en certesreaccions químiques (quimiosíntesi). Pertanyen a aquest tipus els bacteris que intervenen en elcicle del nitrogen, que transformen l'amoníac en nitrats, que poden ser absorbits per lesplantes.

Els bacteris i l'ésser humà

Hi ha moltes classes de bacteris que són beneficiosos perquè intervenen en processosindustrials que ens permeten obtenir o transformar substàncies beneficioses o eliminar residustòxics. Podem esmentar, per exemple, els bacteris que fermenten la llet i la transformen eniogurt, o els que transformen el vi en vinagre.

Els bacteris també són útils en el tractament de les deixalles, per a la depuració d'aigüesresiduals i per a l'obtenció de gas combustible. En el camp de la medicina, els bacteris es fanservir en l'obtenció d'antibiòtics i d'hormones, com ara la del creixement, o la insulina ques'han de posar les persones diabètiques.

Malalties produïdes per bacteris

La major part de bacteris són completament inofensius per a l'ésser humà i molts, fins i tot, sónbeneficiosos. Però hi ha unes quantes espècies determinades de bacteris que són perjudicialsperquè provoquen malalties greus als éssers humans i a la resta d'éssers vius.

Aquests microorganismes produeixen moltes malalties, algunes molt importants, perquè provoquen mals molt greus. Les lesions són produïdes pels bacteris o pels productes que segreguen, com ara les toxines.

Entre les malalties més conegudes hi ha les següents:

La tuberculosi. Es transmet per gotetes de saliva que es dispersen per la tos, els esternuts o percompartir estris.

Les infeccions bacterianes intestinals, o gastroenteritis. Les provoca la ingestió de productesalimentaris contaminats per bacteris o que en contenen toxines.

La sífilis i la gonorrea també tenen origen bacterià. Es contagien a través de la pell o lesmucoses, com ara la mucosa vaginal.

Una altra malaltia produïda per bacteris és el botulisme. El consum de conserves que n'estiguininfectades pot provocar trastorns greus i fins i tot la mort.

* busca un cicle epidemiològic on es visualitzi com es transmet alguna malaltia bacteriana, la que tu vulguis.

El regne dels protoctists

El regne dels protoctists inclou éssers vius unicel·lulars i pluricel·lulars, com ara els protozous iles algues. Tenen una organització i unes formes de vida molt variades.

Els protozous són éssers unicel·lulars que viuen en medis aquàtics o humits. Es classifiquen endiversos grups, segons la forma de locomoció o l'alimentació.

Per cilis (uns orgànuls curts en forma de fils), com ara els paramecis.

Per flagels (més llargs que els cilis), com ara els tripanosomes.

Per pseudòpodes (o falsos peus), com ara les amebes.

N'hi ha que són immòbils, com ara els plasmodis.

Els protozous també varien pel que fa a la manera d'alimentar-se:

Els protozous paràsits absorbeixen aliment de l'organisme en què viuen i provoquen greusmalalties a les persones i a molts animals domèstics.

Els protozous de vida lliure ingereixen bacteris o altres protozous que tenen al seu voltant. Sónfreqüents a l'aigua dels bassals.

Les algues són protoctists i la característica principal que presenten és que tenen pigments comara la clorofil·la i, per tant, fan la fotosíntesi. Són autòtrofes.

Les algues són capaces de viure a les roques, al sòl, damunt de plantes o animals, als oceans, alsllacs, als rius i als rierols.

Les algues tenen una gran importància tant per a les persones com per a la resta dels éssersvius, perquè produeixen per mitjà de la fotosíntesi una bona part de l'oxigen atmosfèric (entre el30% i el 50% de l'oxigen total).

Les algues poden ser de dos tipus, unicel·lulars i pluricel·lulars:

Les algues microscòpiques unicel·lulars viuen a l'aigua dels mars, dels oceans, dels rius i delsllacs i formen part del plàncton (fitoplàncton). Aquests organismes suren a la capa d'aigua méssuperficial i serveixen d'aliment a un gran nombre d'animals.

Les algues pluricel·lulars estan formades per filaments o làmines en què totes les cèl·lules sóniguals.

A més de la clorofil·la, les algues tenen uns altres pigments que els proporcionen un colorcaracterístic i que també són capaços d'absorbir la llum. Segons el pigment predominant podenser verdes, marrons o vermelles.

* busca el nom científic i una imatge d’un protozou de vida lliure, un de paràsit i una alga.

En el món microscòpic també podem trobar fongs unicel·lulars, tot i que ja els estudiarem mésendavant.