Els grans grups d'éssers vius

Enumera els grans grups (regnes) d'éssers vius i escriu una característica distintiva de cadascun que permeti reconèixer-lo.

Classifica cadascun d'aquests organismes en el seu gran grup (mòneres, protoctists, fongs, plantes o animals) i justifica la teva elecció: una ameba, un bolet, un roure, un cianobacteri i una esponja.

Què és un protoctist (protista)? Explica per què es diu que és un grup «calaix de sastre», què tenen en comú els seus membres i posa dos exemples que mostrin la seva enorme diversitat (una alga unicel·lular i un protozou).

Diferencia un organisme unicel·lular d'un de pluricel·lular amb dos exemples de cadascun, i explica quin avantatge suposa la divisió del treball entre cèl·lules especialitzades d'un organisme pluricel·lular.

Identifica a quin gran grup pertany cada organisme a partir d'aquestes descripcions i justifica la teva resposta: a) organisme unicel·lular sense nucli diferenciat, amb lípids de membrana units per enllaços èter, que habita en aigües termals; b) organisme eucariota multicel·lular de nutrició heteròtrofa per absorció; c) organisme unicel·lular eucariota fotosintètic del plàncton.

Diferencia briòfits, pteridòfits, gimnospermes i angiospermes tenint en compte la presència de vasos conductors, llavors i flors, i posa un exemple de cada grup.

Ordena l'aparició d'aquestes innovacions en la història de les plantes i explica quina independència del medi aquàtic va aportar cadascuna: vasos conductors, llavor i flor.

Explica el criteri que separa els vertebrats dels invertebrats, cita els cinc grups de vertebrats i una novetat evolutiva clau de cadascun.

Cita tres grans grups d'invertebrats (per exemple cnidaris, anèl·lids, artròpodes, mol·luscs o equinoderms) i una innovació evolutiva que caracteritzi cadascun (simetria radial, segmentació, exoesquelet articulat...).

Explica quines adaptacions anatòmiques i fisiològiques van permetre als primers vertebrats passar del medi aquàtic al terrestre, i quins problemes van haver de resoldre (sosté, respiració, dessecació i reproducció).

A partir de l'arbre filogenètic simplificat de l'esquema: a) indica quin grup actual comparteix un avantpassat comú més recent amb els animals; b) explica què representa el node assenyalat amb «?» i quin tipus d'organització cel·lular comparteixen tots els grups que en descendeixen; c) raona si és correcte afirmar que els bacteris estan «menys evolucionats» que els animals.

Explica què és una sinapomorfia (caràcter derivat compartit) utilitzant el pèl i les mames dels mamífers, i raona per què els caràcters derivats compartits, i no les semblances generals, serveixen per construir arbres evolutius.

Distingeix evolució divergent i convergent utilitzant aquests exemples: el braç humà i l'ala del ratpenat (òrgans homòlegs) enfront de l'ala d'una papallona i l'ala d'un ocell (òrgans anàlegs). Explica què indica cada cas sobre el parentiu.

Explica dos trets que distingeixen els fongs de les plantes (composició de la paret cel·lular, forma de nutrició, substància de reserva) i raona per què els fongs estan emparentats més estretament amb els animals que amb les plantes.

En una mostra de permagel àrtic s'ha aïllat un microorganisme («A-24») amb les propietats següents: posseeix una càpsida icosaèdrica de 400 nm, un genoma bicatenari d'ADN d'1,2 Mb (més gran que el de bacteris com Mycoplasma genitalium), codifica enzims de reparació de l'ADN i diverses aminoacil-tRNA sintetases, però no té ribosomes propis, ni ATP-sintases ni potencial de membrana. Només es multiplica en penetrar en una ameba de vida lliure.

1. a) Avalua críticament si «A-24» s'ha de considerar un organisme viu o una partícula vírica segons la teoria cel·lular i els postulats metabòlics tradicionals.
2. b) Contrasta com explicarien l'origen evolutiu d'«A-24» la «hipòtesi de la reducció» (cèl·lules paràsites degenerades) i la «hipòtesi de l'escapament gènic». Quines firmes genòmiques específiques esperaries trobar en «A-24» per donar suport a la hipòtesi de la reducció enfront de la de l'escapament?
3. c) Un grup de biòlegs proposa crear un «quart domini de la vida» per situar aquests virus gegants al costat de Bacteria, Archaea i Eukarya. Utilitzant els fonaments de la filogènia molecular de Carl Woese basada en l'ARN ribosòmic (16S/18S), refuta la viabilitat tècnica d'aquesta proposta i planteja una alternativa taxonòmica coherent.

En un mostreig biològic es recull un organisme pluricel·lular terrestre sèssil, proveït de parets cel·lulars i amb nutrició heteròtrofa per absorció. La classificació linneana tradicional el situaria pròxim a les plantes pel seu aspecte morfològic. Tanmateix, les anàlisis de laboratori revelen:

1. Presència de cadenes polimèriques d'N-acetilglucosamina a la seva paret cel·lular.

2. Emmagatzematge de reserves energètiques en forma de glucogen i lípids, amb absència absoluta de midó.

3. En els arbres filogenètics basats en seqüències d'ARN ribosòmic i proteïnes contràctils, aquest organisme forma un clade monofilètic amb animals i coanoflagel·lats (Opisthokonta).

1. a) Justifica per què les semblances morfològiques amb les plantes (sèssil, presència de paret) són homoplàsies (convergències adaptatives) i no homologies evolutives.
2. b) Argumenta, emprant els conceptes d'homologia molecular i sinapomorfia, per què les dades 1, 2 i 3 demostren que aquest fong comparteix un avantpassat comú més recent amb un caragol que amb una falguera.
3. c) Un estudiant comenta: «Si abans els fongs eren plantes i ara diuen que estan emparentats amb els animals, les classificacions biològiques són mers invents arbitraris». Rebat el seu comentari raonant la diferència metodològica entre una classificació fenomenològica i una sistemàtica filogenètica basada en hipòtesis contrastables.