Graduat en Educació Secundària Mòdul comú 10 QUADERN DE ...xelu.net/pdf/materials/21/24_un_mon_felic.pdf · Hi estudiaràs les repercussions de l’activitat humana sobre l’entorn

Generalitat de CatalunyaDepartament d’Educació

Un món feliç?

Mòdul comú

Àmbit de les Matemàtiques, de la Ciènciai de la Tecnologia

Graduat en Educació Secundària

10

QU

AD

ER

N D

E T

RE

BA

LL

SUMARIORGANITZACIÓ DELS MÒDULS I LES UNITATS 7

INTRODUCCIÓ 8

PUNT DE PARTIDA 9

UNITAT 1 L’UNIVERS

QUÈ TREBALLARÀS? 12

CONTINGUTS 13

ACTIVITATS D’APRENENTATGE 35

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 38

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE 42

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 45

QUÈ HAS TREBALLAT? 49

COM HO PORTO? 50

UNITAT 2 L’EVOLUCIÓ DE LES ESPÈCIES


CONTINGUTS 53






COM HO PORTO? 91

UNITAT 3 INCIDÈNCIA HUMANA SOBRE L’ENTORN


CONTINGUTS 94






COM HO PORTO? 131

UNITAT 4 LES NOVES TECNOLOGIES


CONTINGUTS 134






COM HO PORTO? 158

PUNT D’ARRIBADA 159

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL 159

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL 164

OR

GA

NIT

ZA

CIÓ

DE

LS

MÒ

DU

LS

I L

ES

UN

ITA

TS

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

ORGANITZACIÓ DELS MÒDULS I LES UNITATS

A l’inici del mòdul hi trobaràs sempre dos apartats:

Introducció del mòdul:És la presentació del mòdul. Ens situa en quin nivell es troba, si és comú o op-cional i en quines unitats es divideix.

Punt de partida:Fa reflexionar sobre els aspectes que es treballen en el mòdul. T’ajudarà a si-tuar-te i a fer una avaluació inicial del que saps sobre el tema que es tractaràabans de començar les unitats.

Cada unitat didàctica està estructurada en:

Què treballaràs?:Presenta els objectius que es treballaran en la unitat i que al final hauràsd’haver assolit.

Bloc de continguts

Bloc d’activitatsACTIVITATS D’APRENENTATGE: Inclou activitats per practicar i consolidarels conceptes que s’expliquen en el bloc de continguts. ACTIVITATS D’AVALUACIÓ: Contenen tots els aspectes que s’han treballaten la unitat i permeten consolidar l’assoliment dels objectius plantejats alprincipi de la unitat.

Bloc de solucionsSOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE: Inclou les respostesde les activitats d’aprenentatge.SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ: Són les respostes de les ac-tivitats d’avaluació.

Què has treballat?:És una proposta d’esquema o d’un mapa conceptual que et relaciona o et re-sumeix els continguts treballats en la unitat. És una eina per facilitar-te lacomprensió i l’estudi dels continguts de la unitat.

Com ho porto?:Presenta un quadre d’autoavaluació que facilita comprovar si s’han assolit elsobjectius proposats a l’inici de la unitat.

Al final del mòdul hi trobaràs un últim apartat:

Punt d’arribada:Facilita l’autoavaluació de tots els continguts treballats en el mòdul i l’assoli-ment dels objectius. Conté:ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL: Inclou les activitats que permetenautoavaluar els continguts del mòdul.SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL: Són les res-postes a les activitats d’avaluació del mòdul.

7

INT

RO

DU

CC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

INTRODUCCIÓ

El temps és el fil conductor d’aquest mòdul, des de l’origen de l’Univers fins a l’apa-rició de les darreres tecnologies. La finalitat d’aquest passeig pel temps és provocaruna reflexió sobre quin és l’origen i el futur de la humanitat. Considerem que aques-ta reflexió és fonamental per a la formació integral de les persones. Es treballarà apartir d’alguns dels enigmes que sempre han preocupat la humanitat i a través delsquals s’intentarà fer referència a molts continguts estudiats en mòduls anteriors.

Situació del mòdul «Un món feliç?» dins dels nivells de l’àmbit de les matemàti-ques, la ciència i la tecnologia.

MÒDULS COMUNS

1. La temperatura Nivell 1

2. Economia domèstica

3. La salut

4. Recursos naturals

5. Transformacions d'expressions algebraiques Nivell 2

6. El món invisible

7. Tecnologia i habitatge Nivell 3

8. Trigonometria

9. Genètica

10. Un món feliç?

Els continguts del mòdul estan estructurats en quatre unitats.

Unitat 1T’assabentaràs dels coneixements de què hom disposa actualment sobre l’estruc-tura de l’Univers.

Unitat 2Et plantejaràs dos grans interrogants: l’origen de la vida a la Terra i l’origen de la di-versitat d’organismes que l’habiten. Aquestes dues qüestions ens permetran intro-duir les teories evolucionistes i el significat evolutiu de la mort.

Unitat 3Hi estudiaràs les repercussions de l’activitat humana sobre l’entorn i la recerca decamins per solucionar el deteriorament mediambiental.

Unitat 4Entraràs en el món de les darreres tecnologies a partir de tres grans blocs: la genè-tica, la informàtica i les comunicacions.

8

PU

NT

DE

PA

RT

IDA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

PUNT DE PARTIDA

Posa la data d’avui en la primera columna. Per res-pondre les preguntes, posa un número de l’1 al 3 enfunció del que sàpigues.

1. No en sé res.2. En sé alguna cosa.3. Ho sé bé.

Quan acabis d’estudiar el mòdul, emplena la sego-na columna. Així podràs veure el que has après.

9

Data: Data:

Saps quina és la posició de la Terra enmig del’Univers?

Saps per què va canviant la zona de la Llunaque podem veure des de la Terra?

Saps com s’ha originat la gran varietatd’organismes que actualment habiten el nostreplaneta?

Saps quins són els principals problemesmediambientals que pateix la Terra?

Saps què són les fonts d’energia renovables?

Saps quines són les aplicacions de l’enginyeriagenètica?

?

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Unitat 1L’UNIVERS

11

UN

ITA

T 1

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

12

quètreballaràs?En acabar la unitat has de ser capaç de:

• Valorar quines han estat les principals aportacionsen el coneixement de l’Univers.

• Indicar quins són els instruments astronòmics mésimportants.

• Reconèixer les principals unitats de mesurautilitzades en astronomia.

• Descriure les principals particularitats dels astresdel sistema solar.

• Explicar les principals característiques de lesestrelles i de les galàxies.

• Explicar el sistema de divisió del cel enconstel·lacions.

• Valorar les actuals teories sobre l’origen i l’evolucióde l’Univers.

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

1. El coneixement de l’UniversUna nit qualsevol. Mires el cel i veus tot un munt d’estrelles. Va passant la nit iles estrelles van canviant de posició. De sobte apareix una estrella fugaç queemet un raig de llum força llarg, i demanes un desig. Podem quedar embada-lits durant hores davant la contemplació d’un espai que se’ns mostra infinit:l’Univers.

L’ésser humà, d’antuvi, davant l’espectacle grandiós de l’Univers, s’ha fetunes preguntes:

• Com s’ha originat tota aquesta immensitat?• On som, enmig d’aquest Univers que ens sembla infinit?• Quins mecanismes determinen els moviments de la Terra, dels planetes i de

la resta d’astres (cossos celestes)?

Algunes d’aquestes preguntes ja han estat contestades per la ciència, gràciesa l’avenç de la tecnologia. D’altres, però, romanen sense contesta definitiva,malgrat que hi ha teories força engrescadores.

L’astronomia és la ciència que estudia els astres, tant la seva composició com elsseus moviments.

L’astronomia estudia, per tant, el Sol, la Lluna, la Terra, els altres planetes, lesestrelles, els cometes i, en definitiva, qualsevol cos celeste.

Un llarg camí

Al llarg de la història hi ha hagut persones que han anat aportant el seu grade sorra per al coneixement dels moviments dels astres i l’estructura de l’Uni-vers. Ha estat un camí molt lent fins a l’arribada de les noves tecnologies, capa finals del segle XIX.

Ara veurem quines han estat les principals aportacions.

Aristòtil (segle IV a.C.)T’has fixat mai en l’ombra que tapa la Terra en un eclipsi de Lluna? Quina for-ma té?

T’has fixat mai en l’arribada d’un vaixell a la costa, des que comença a veure’sfins que hi arriba?

Aristòtil fou un filòsof, astrònom i matemàtic grec que, fent aquestes duesobservacions, va concloure que la Terra era esfèrica. Per què?

• La forma de l’ombra en els eclipsis de Lluna, que es produeixen quan la Te-rra s’interposa entre el Sol i la Lluna, és sempre circular. Això li féu suposarque la Terra era esfèrica.

• Quan un vaixell s’atansa a la costa, la primera part que veiem és sempre lapunta del velam. Després, a mesura que s’atansa, anem veient progressiva-ment la resta del vaixell. Aristòtil deduí que això succeïa perquè la forma es-fèrica de la Terra tapava la part inferior del vaixell.

13

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

D’altra banda, Aristòtil creia que la Terra estava immòbil, mentre que el Sol, laLluna, els planetes i les estrelles es movien girant al seu voltant, seguint òrbi-tes circulars. Cal dir que el cercle era considerat la figura perfecta, i que totesles creences religioses consideraven la Terra com a centre de l’Univers, com alloc fonamental i primigeni.

Els models astronòmics que consideren la Terra com a centre de l’Univers s’ano-menen geocèntrics.

Ptolomeu (segle II)Ptolomeu fou un astrònom i matemàtic grec que ideà un complex model geo-cèntric per tal d’explicar els moviments de la Lluna, el Sol, els planetes i lesestrelles. Considerà que la Terra era al centre, immòbil, envoltada de vuit es-feres que transportaven els astres fins aleshores coneguts.

Ptolomeu considerà que cada esfera tenia un moviment específic, d’acordamb les observacions de les posicions dels diferents astres. El resultat finalera un complicat sistema d’esferes concèntriques (cada una a l’interior de laimmediatament superior) dotades de complexos moviments. Descriví vuit es-feres que, per ordre de proximitat a la Terra, situada al centre, transportavenels diversos astres:

centre Terra

1a esfera Lluna

2a esfera Mercuri

3a esfera Venus

4a esfera Sol

5a esfera Mart

6a esfera Júpiter

7a esfera Saturn

8a esfera Totes les estrelles del firmament

Tanmateix, aquest model no acabava de funcionar gaire bé, ja que les predic-cions de futures posicions planetàries seguint el model, no s’ajustaven a lesobservacions posteriors.

Copèrnic (segle XVI)Copèrnic fou un capellà polonès que proposà un nou model que simplificavamolt el model de Ptolomeu. El Sol estava al centre i tant la Terra com la restade planetes giraven al seu voltant descrivint òrbites circulars. Es conservavala idea d’un fons celeste on es trobaven les estrelles, però ara immòbils. El

14

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

seu moviment era aparent, causat en realitat per un moviment de la Terra so-bre ella mateixa, com si fos una baldufa girant; el moviment de rotació.

El moviment de rotació és el gir que fa un cos sobre ell mateix, al voltant de l’ano-menat eix de rotació.

Amb el model de Copèrnic, les prediccions sobre posicions planetàries s’a-justaven molt millor a les observacions posteriors, tot i que no de maneraexacta.

Copèrnic féu circular la seva teoria de manera anònima, per por que se’l con-siderés un heretge. L’Església denuncià la teoria com a falsa i contrària als lli-bres sagrats. Tanmateix, el debat ja s’havia iniciat.

Aquest és el primer model heliocèntric: amb el Sol com a centre de l’Univers.

Galileu (segle XVII)Aquest matemàtic nascut a Pisa, observà amb un telescopi construït per ellmateix (potser fou el primer telescopi), com Júpiter estava acompanyat dediversos satèl·lits que giraven al seu voltant.

Un satèl·lit és un astre que gira al voltant d’un planeta.

Aquest fet li féu veure que no tots els astres havien de girar per força al vol-tant de la Terra i, per tant, la teoria de Copèrnic estava ben fonamentada. Apartir d’aleshores es pronuncià com a defensor del model de Copèrnic. Mal-grat ser catòlic, topà fortament amb l’Església. L’any 1632, s’autoritzà la pu-blicació del llibre Diàleg sobre els dos grans sistemes del món, una obra onGalileu exposava les teories d’Aristòtil i de Copèrnic. Tanmateix, l’Esglésiaposà com a condició que Galileu no es decantés per cap de les dues teories iconclogués que els éssers humans mai no podrien determinar el funciona-ment del món, atès que Déu podria causar uns mateixos efectes per caminsdiferents. Malgrat tot, la publicació del llibre féu que els intel·lectuals de l’è-poca es pronunciessin a favor de la teoria de Copèrnic, la qual cosa provocàque Galileu fos jutjat per un tribunal de la Inquisició, que el condemnà a presódomiciliària fins a la mort (foren uns deu anys) i a renunciar públicament almodel de Copèrnic. Malgrat tot, res no aturà la difusió i l’acceptació de la teo-ria heliocèntrica.

Kepler (segle XVII)Kepler fou un astrònom alemany, contemporani de Galileu. Estudià a fons lestaules de dades sobre posicions planetàries confeccionades per Brahe (astrò-nom danès que recollí aquestes dades durant gran part de la seva vida).Aquest estudi el portà a postular tres lleis:

1. Els planetes es mouen seguint òrbites lleugerament el·líptiques.2. Seguint l’òrbita el·líptica, la velocitat del moviment d’un planeta va variant

segons la distància al Sol. A més proximitat al Sol, més velocitat planetà-ria. A menys proximitat al Sol, menys velocitat.

3. Com més allunyada del Sol està l’òrbita d’un planeta, menor és la velocitat

15

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

del planeta. Així doncs, Mercuri, el planeta més proper al Sol, es mou a mésvelocitat que la Terra, i el nostre planeta es mou a més velocitat que Plutó,el planeta més allunyat del Sol.

Kepler quantificà amb exactitud les relacions matemàtiques entre la distàn-cia al Sol i la velocitat. Amb els seus càlculs, les prediccions s’ajustaven ja ales observacions posteriors. S’havia arribat doncs a conèixer amb precisió elsmoviments planetaris.

Newton (finals del segle XVII)Newton fou un físic anglès que determinà l’origen dels moviments planetarisi, per extensió, dels moviments de tots els cossos de l’Univers. Considerà quetots els moviments dels astres eren causats per les forces d’atracció entreells, seguint l’anomenada llei de la gravitació universal.

Llei de la gravitació universal de Newton: qualsevol cos de l’Univers és atret perqualsevol altre cos, amb una força directament proporcional a les seves massesi inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa.

Dit d’una altra manera, com més massa tenen dos cossos, més s’atrauen.Com més lluny estan dos cossos, menys s’atrauen. Això vol dir que si deixescaure una pedra des d’un setè pis, la pedra caurà ràpidament atreta per la Te-rra, però si un astronauta imaginari deixa anar aquesta mateixa pedra des deben lluny de la Terra, la pedra no arribarà mai a la Terra. L’atracció entre lapedra i la Terra serà molt petita, i segurament serà atreta amb més força perun astre més proper.

Tornarem a parlar de la llei de la gravitació universal de Newton diverses ve-gades, més endavant, ja que aquesta llei ens ajudarà a explicar els diversosmoviments dels astres.

Segles XVIII i XIX

Durant els segles XVIII i XIX l’astronomia progressà molt, en gran part gràciesals avenços tecnològics. Es va concloure que les estrelles eren astres ambllum pròpia, equivalents al nostre Sol, però més llunyans. S’observaren diver-sos cometes i es van descriure les seves òrbites. Es descobriren els planetesUrà i Neptú, que encara no s’havien visualitzat. Es començaren a elaborar te-ories sobre l’estructura de l’Univers, les seves dimensions i el seu origen.

Els instruments astronòmics

Durant molts segles, les observacions astronòmiques només eren possibles aull nu. Actualment però, disposem de diversos instruments que facilitenenormement l’observació i la interpretació de tot allò que hi ha més enllà delnostre planeta Terra.

TelescopisLa llum que prové dels astres, exceptuant el Sol, és molt minsa a causa de laseva gran llunyania. Per tal de poder observar amb més precisió aquests as-

16

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

tres, des de començaments del segle XVII disposem dels telescopis, uns apa-rells amb capacitat per recollir i concentrar la llum, la qual cosa permet dis-tingir millor els detalls menors de l’objecte observat. N’hi ha de dos tipus: derefracció i reflectors.

El telescopi de refracció té un objectiu amb lent que recull els raigs de llum iels concentra. És el telescopi més antic. Com més gran sigui la lent més bépodrem identificar els detalls. El diàmetre de la lent s’anomena obertura.

El telescopi reflector utilitza un mirall corb, situat al fons del tub, per tal deconcentrar la llum recollida en un focus. Com que aquest focus es troba a l’in-terior del tub, cal un segon mirall per tal de desviar la llum cap a l’exterior deltub, a través de l’ocular.

A part de l’òptica, un telescopi ha de tenir suport i muntura. El suport méshabitual és un trespeus estable. La muntura és el mecanisme que permet di-rigir el telescopi cap allà on desitgem.

L’atmosfera dificulta l’observació, ja que reté radiacions lumíniques. Peraquest motiu, els millors telescopis es troben en llocs elevats, on la concen-tració de gasos, i especialment de vapor d’aigua, és menor. També és impor-tant fer les observacions lluny de qualsevol font terrestre de llum, per poderpercebre amb nitidesa la llum dels objectes celestes.

Per tal d’optimitzar encara més les observacions, l’any 1990, els EUA van po-sar en òrbita, al voltant de la Terra, el telescopi espacial Hubble. Aquest te-lescopi, que orbita a uns 600 km d’altura i és comandat des de la Terra, hapermès obtenir informacions sobre zones desconegudes de l’Univers. S’hanpogut observar galàxies molt llunyanes que no havien pogut ser observadesfins aleshores.

PrismàticsÉs l’equip òptic més a l’abast, econòmic i de fàcil transport. Són una variaciódel telescopi de refracció, de fet són com dos telescopis de refracció junts.

17

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Permeten localitzar fàcilment objectes que després poden estudiar-se mésacuradament amb el telescopi. Els prismàtics estan codificats per dos núme-ros separats pel signe X (per exemple 8 X50). El primer número indica l’aug-ment i el segon número l’obertura de les lents frontals en mil·límetres, quecondiciona el camp de visió. Com més gran sigui l’obertura, més fàcil serà lo-calitzar un determinat objecte, ja que el camp de visió serà més gran i, pertant, tindrem més punts de referència.

Sondes còsmiquesSón aparells no tripulats que s’envien a l’espai per tal d’explorar el sistemasolar o l’Univers. Aporten dades que no es podrien recollir des de la Terra. Laprimera sonda còsmica, anomenada Lunik II, fou llançada a l’espai per l’anti-ga URSS, l’any 1959, per tal d’explorar la Lluna. A partir d’aleshores s’han en-viat moltes sondes més, la gran majoria per part dels EUA. Entre les més fa-moses estan les sondes Mariner, enviades per explorar Mart, les sondesVoyager, enviades per explorar Júpiter, Saturn, Urà i Neptú i la sonda Galileu,enviada per explorar Júpiter i els seus satèl·lits.

Unitats de mesura

A causa de la gran massa dels astres i les enormes distàncies que els sepa-ren, els astrònoms utilitzen unitats de mesura específiques. N’esmentaremdues, una de massa i una de longitud.

Massa solar (M )La massa solar és de 2·1030 kg, i s’utilitza com a unitat de mesura de massa.

Si una estrella fa el triple de massa que el Sol, diem que té 3 M . Expressat enquilograms serien: 3·2·1030 kg = 6·1030 kg.

Any llum

L’any llum és la distància que recorre la llum en un any.

Com que la llum viatja a una velocitat de 300.000 km/s, per saber la distàn-cia que recorre la llum en un any, haurem de saber quants segons té un any imultiplicar-los per 300.000. Ja et deus d’imaginar que el nombre que sortiràserà força gran.

1 any = 365 dies × 24 = 8.760 hores × 60 = 525.600 minuts × 60 =31.536.000 segons31.536.000 segons × 300.000 km/s = 9.460.800.000.000 km

Així doncs, un any llum són 9.460.800.000.000 km.

Tingues clar que l’any llum és una mesura de longitud, utilitzada, per tant, permesurar distàncies. No la prenguis com a mesura de temps!

• Activitats d’aprenentatge 1, 2, 3 i 4

18

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

2. El sistema solarEl sistema solar està format pel Sol i tots els cossos que es troben sota la sevainfluència gravitatòria, o sia, els cossos atrets pel Sol.

La llei de la gravitació universal de Newton diu que tots els cossos de l’Uni-vers s’atrauen. Això explica que si llancem una pedra cap amunt, torni a bai-xar atreta per la Terra. I la Lluna? Com és que no es dirigeix cap a la Terra iacaben xocant? I la Terra i els altres planetes, com és que no es dirigeixen capal Sol en comptes d’anar girant al seu voltant?

Per explicar això hem de remuntar-nos a la formació del sistema solar, famolts milions d’anys. Imagina’t el Sol, ja constituït i brillant. Imagina’t que laTerra circulava a gran velocitat per l’espai i, per atzar, el seu camí passà propdel Sol. D’una banda, tenim la Terra, a gran velocitat, dirigint-se espai enllà.D’altra banda, tenim l’atracció entre els dos astres. Com es resolgué això? Quiva guanyar? Doncs ningú, hi hagué una mena d’empat. La Terra no continuàamb la seva direcció, però tampoc no xocà amb el Sol. Es produí un equilibrientre la velocitat que duia la Terra i l’atracció entre els dos astres, del qual enresultà un canvi de trajectòria. Aquest equilibri és l’actual moviment orbitalel·líptic de la Terra al voltant del Sol. La mateixa explicació és vàlida per expli-car els moviments orbitals dels altres planetes al voltant del Sol i delssatèl·lits al voltant dels planetes.

Què creus que passaria si la Terra s’aturés un moment? Doncs que aleshores,desapareguda la velocitat del moviment orbital de la Terra, només actuaria laforça d’atracció entre el Sol i la Terra, i els dos astres acabarien xocant.

El Sol

El Sol és un astre amb llum pròpia, és a dir, que genera llum. És el que anome-nem una estrella. El Sol és en definitiva l’estrella més propera que tenim. Estàformat bàsicament per dos gasos: hidrogen (71%) i heli (27%). La seva massaés 745 vegades la de tots els planetes que giren al seu voltant junts. Té unmoviment de rotació de 25 dies.

19

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

La superfície del Sol està a una temperatura d’uns 5.500ºC, i el seu nucli, on esprodueixen les reaccions nuclears generadores d’energia, està a uns 15 milionsde graus centígrads. L’enorme quantitat d’energia que desprèn el Sol ens pro-vocaria la ceguesa instantània si l’observéssim amb un instrument òptic, enca-ra que fossin uns prismàtics. És per això que la seva observació requereix unpotent filtre sobre l’ocular o observar l’ombra projectada a través de l’ocular.

La Lluna

La Lluna és el satèl·lit que dóna voltes a la Terra. No té aigua ni aire, el seudiàmetre és de només 3.500 km i la seva superfície és plena de cràters origi-nats per impactes meteòrics. El seu moviment de rotació és de 27,3 dies, elmateix temps que triga a completar una òrbita al voltant de la Terra (movi-ment de translació). Aquesta coincidència fa que sempre vegem la mateixacara de la Lluna. Mentre la Lluna gira al voltant de la Terra, va girant sobreella mateixa de manera que sempre en veiem la mateixa cara.

Segur que t’has adonat que la porció de Lluna que es veu va variant dia a dia,seguint les fases lunars: lluna nova, lluna creixent, lluna plena i lluna minvant.Què ho fa això? La Lluna no genera llum, només reflecteix la llum que li arri-ba del Sol i, malgrat que el Sol il·lumina sempre mitja Lluna, les posicions rela-tives del Sol, la Lluna i la Terra fan que la visió des de la Terra vagi canviant.Fixa’t en l’esquema següent, en el qual dins dels requadres es veuen les diver-ses visions de la Lluna des de la Terra durant el moviment orbital lunar:

Quan el Sol, la Terra i la Lluna s’alineen amb exactitud, ocasionen un eclipsi.

Un eclipsi és l’ocultació total o parcial de la llum provinent del Sol, eclipsi solar, ode la Lluna, eclipsi lunar.

20

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

L’eclipsi solar es produeix quan la Lluna s’interposa entre el Sol i la Terra.Aleshores la Lluna no permet que els raigs de Sol arribin a la Terra. Aquest fe-nomen només es pot produir en fase de lluna nova, com es pot deduir de l’es-quema de les fases lunars.

L’eclipsi lunar es produeix quan la Terra s’interposa entre el Sol i la Lluna.Aleshores el Sol no pot il·luminar la Lluna i, per tant, no podem veure’n el re-flex. Aquest fenomen només es pot produir en fase de lluna plena, com es potdeduir de l’esquema de les fases lunars.

El nombre mínim d’eclipsis anuals és de quatre (dos de Lluna i dos de Sol) i elnombre màxim és de set.

Els planetes

Hi ha nou planetes donant voltes al Sol. Per ordre de proximitat al Sol són:Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà, Neptú i Plutó. Els quatre pri-mers són rocosos i petits. Els altres estan formats per gas congelat i, exceptePlutó, són força grans.

21

Els moviments de rotació i translació generen grans velocitats. Si ens cen-trem en la Terra, la seva velocitat de translació és de 29,8 km/s. La velocitatde rotació varia segons la latitud. A l’equador és de 0,46 km/s (1.666 km/h).Per què creus que ni ens adonem d’aquestes grans velocitats a les que circu-la el nostre planeta? Doncs perquè nosaltres hi som dins, formem part de laTerra. És el mateix que passa quan anem dins d’un tren a 100 km/h, que nonotem la velocitat.

Els asteroides

Te’n recordes del Petit Príncep, aquell personatge de ficció que vivia en unpetit asteroide?

Els asteroides s’anomenen també planetes menors, ja que són petits astresque orbiten al voltant del Sol de forma similar a com ho fan els planetes. Se’nconeixen uns 5.000 i es creu que n’hi poden haver molts més. Tanmateix, lamassa de tots junts és inferior a la massa de la Lluna. El 95% tenen la sevaòrbita entre les òrbites de Mart i de Júpiter.

PLANETATEMPS

CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALSD’ÒRBITA

Mercuri 88 dies

De dia la temperatura en superfície arriba als400ºC, però de nit baixa fins a –170ºC, perquèno té una coberta gasosa que retingui calor. Noté cap satèl·lit.

Venus 225 diesTé una coberta de núvols que reflecteix el 76%de la llum que li arriba, per la qual cosa emetmolta llum. No té cap satèl·lit.

Terra 365 dies = 1 anyÉs l’únic planeta on hi ha éssers vius. Té un sa-tèl·lit: la Lluna.

Mart 1,9 anys És d’un color ataronjat. Té dos satèl·lits: Phobosi Dimos.

Júpiter 11,9 anys És el planeta més gran. Té 20 satèl·lits.

Saturn 29,5 anysEstà envoltat de quatre anells formats per unagran quantitat de partícules que giren al vol-tant del planeta. Té 20 satèl·lits.

Urà 84 anysTé nou anells molt febles, difícils de veure. Té15 satèl·lits.

Neptú 165 anys Té 8 satèl·lits, dos de grans: Nereida i Tritó

Plutó 250 anys

És més petit que la nostra Lluna. La seva òrbitacreua l’òrbita de Neptú, la qual cosa fa que, devegades, Neptú sigui el planeta més allunyatdel Sol. Té un satèl·lit: Caront.

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

22

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Els cometes

Els cometes són petits astres, d’uns 10 km de diàmetre, formats per roques igas congelat que giren al voltant del Sol seguint òrbites molt el·líptiques, és adir, molt allargades. Prop d’un extrem de l’òrbita hi ha el Sol, per la qual cosa,tot i que la major part del temps circulen força lluny del Sol, quan s’hi atansenho fan molt. Quan estan lluny del Sol brillen únicament gràcies a la reflexiódels raigs del Sol, com qualsevol planeta. A causa de la seva petitesa, brillenmolt poc. La situació canvia radicalment quan s’atansen al Sol, ja que es vanescalfant i, aleshores, part del gas es descongela. El gas descongelat s’allibe-ra de la superfície del cometa formant una cua, que brilla per influència de lesradiacions solars. Aquesta cua, a causa del moviment orbital del cometa, sesitua sempre en sentit contrari al Sol. Així doncs, cada cop que s’atansa al Sol,un cometa perd part de la seva massa a través de la cua.

Es coneixen les òrbites de més d’un miler de cometes, i contínuament se’n co-neixen de noves. Els seus noms sovint fan referència als descobridors. Undels més famosos és el cometa Halley, que segueix una òrbita que va des demés enllà de Plutó fins a una posició entre les òrbites de Mercuri i de Venus.El Halley reapareix cada 76 anys, però hi ha altres cometes que tenen perío-des orbitals molt més llargs, de milers d’anys.

Meteors i meteorits

Els meteors són petits trossos de pedra i/o metall que circulen per l’espai auna velocitat d’uns 30 km/s. Si un meteor es dirigeix cap a la Terra, la gran ve-locitat que du fa que la fricció amb l’atmosfera l’escalfi molt, i es converteixien gas. Aquest procés genera una brillantor que marca el recorregut del me-teor a partir de l’impacte amb l’atmosfera. Aquest fenomen és més o menysvisible des de la Terra (de nit, és clar) segons la grandària del meteor. La líniade llum que s’observa l’anomenem estrella fugaç, malgrat que no té res aveure amb les estrelles. Com més llarga és la línia de llum, més gran era elmeteor que l’ha format.

23

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Podem considerar que l’atmosfera de la Terra ens fa d’escut davant depossibles impactes meteòrics sobre la seva superfície. La Lluna no té unacoberta atmosfèrica, per la qual cosa els meteors arriben amb facilitat a laseva superfície i es formen cràters, com a conseqüència dels impactes.Tanmateix, de vegades els meteors no es consumeixen totalment mentretravessen l’atmosfera, i acaben produint un cràter si cauen sobre un conti-nent. El tros de meteor que arriba a la Terra rep el nom de meteorit. Elsmeteorits poden desintegrar-se totalment o parcialment en impactar ambla superfície de la Terra. Si després de l’impacte en queda algun tros, s’a-nalitza per tenir més informació sobre la seva composició. Cada any encauen alguns centenars, però només se’n detecta una dotzena, ja que lamajoria cauen al mar o a zones deshabitades. En general les restes sónmolt petites.


3. Les estrellesLes estrelles són astres amb llum pròpia, és a dir, generadors de llum. Com esgenera aquesta enorme quantitat de llum? Quant de temps dura l’emissió dellum?

Cicle d’una estrella

NaixementUna estrella es forma quan s’ajunta una gran quantitat de gas, principal-ment hidrogen, a causa de les forces d’atracció gravitatòria descrites perNewton. Les atraccions entre els àtoms d’hidrogen fan que comencin acol·lidir, amb més intensitat com més gran sigui la quantitat d’hidrogen(la massa de l’estrella). Col·lideixen i reboten per tornar a col·lidir amb al-tres àtoms. Els xocs entre els àtoms provoquen l’escalfament del gas.Quan el gas té una temperatura molt elevada, els àtoms d’hidrogen ja nosurten rebotats de les col·lisions, sinó que es produeix una reacció nucle-ar de fusió: dos àtoms d’hidrogen (H) es fusionen i se’n formarà un d’he-li (He).

L’energia que es desprèn en aquesta reacció fa que l’estrella brilli.

Si el núvol de gas té una massa inferior al 6% de la massa del Sol (0,06 M ),no pot convertir-se en estrella, ja que el gas no assoleix les condicions neces-sàries perquè es produeixi la reacció de fusió que hem descrit. Podem dir queles forces d’atracció gravitatòria no seran suficients. Recorda que com mésgran és la massa, més gran és la força d’atracció gravitatòria. Així doncs,0,06 M és el límit que determina que l’astre en formació esdevingui una es-trella o no.

Hi ha estrelles de diferents mides. Les més grans tenen una massa de100 M . La massa és el factor bàsic que determina totes les característi-

24

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

ques d’una estrella. Condiciona la seva temperatura, el seu color i el seutemps de vida.

Com més gran és la massa d’una estrella, més gran és la intensitat de les re-accions nuclears i, per tant, més gran és la seva temperatura i brillantor. D’al-tra banda, aquesta elevada intensitat de les reaccions nuclears fa que el seuperíode d’existència sigui més curt, ja que el combustible (l’hidrogen) se li ex-haureix abans. Una estrella de massa petita, tot i brillar menys i tenir menyscombustible, té una vida molt més llarga, ja que la intensitat de reaccions nu-clears és molt menor.

El color de les estrelles també depèn de la massa. Per ordre de major a menormassa, les estrelles poden ser dels colors següents:

blau • blanc-blavós • blanc • groguenc-blanc • taronja • vermell

El Sol és una estrella groguenca-blanca.

MortEls àtoms d’heli poden experimentar noves reaccions de fusió, de les quals enresulten nous i variats elements (carboni, nitrogen, ferro, etc). Les reaccionsperò són menys freqüents, i la temperatura i la brillantor de l’estrella dismi-nueixen. Què passa quan disminueix la temperatura d’un cos? Doncs que escontrau. Això passa a l’estrella quan es queda sense hidrogen, es va con-traient més i més. De fet, conté la mateixa massa, però molt més concentra-da. A partir d’aquest moment, hem de distingir el que passa a una estrella demassa petita del que passa a una estrella de massa gran.

Estrelles de massa petita (menys de 3 M )L’estrella es contrau fins que arriba a l’anomenat equilibri gravitacional is’estabilitza. El resultat d’aquest equilibri gravitacional és un astre amb unadensitat de desenes de tones per cm3. Això vol dir que un dau d’1 cm d’arestad’aquest astre conté una massa de desenes de tones. T’ho pots imaginar? Unpetit dau que conté més massa que un tràiler carregat!

Estrelles de massa gran (més de 3 M )L’estrella es contrau, però l’elevada massa que conté provoca que la contrac-ció sigui molt més gran que en el cas anterior. Recorda que, segons la llei de lagravitació universal, a més massa més força d’atracció. El resultat és unadensitat molt superior a la descrita per a la mort d’estrelles de massa petita,la qual cosa provoca una gran inestabilitat. Fruit d’aquesta inestabilitat, en elcentre de l’estrella es produeixen reaccions nuclears que provoquen una granexplosió, la qual permet l’expulsió de les capes més externes de l’estrella capa l’espai interestel·lar, a una velocitat d’uns 5.000 km/s. Aquest fenomen ge-nera una gran brillantor, apreciable des de la Terra. És el que anomenemsupernova, i pot durar dues o tres setmanes. Només n’hi ha tres de ben docu-mentades a la nostra galàxia, visibles a ull nu els anys 1054, 1572 i 1604 (des-coberta per Kepler).

25

L’explosió que genera una supernova permet a l’estrella agonitzant despren-dre’s de la massa suficient per poder arribar a l’equilibri gravitacional, de ma-nera similar a com ho fan les estrelles de massa petita, però arribant a densi-tats superiors, de milers de tones per cm3. Aquest astre tan dens, nucli del’antiga estrella, s’anomena púlsar.

La matèria que surt expulsada a gran velocitat forma una nebulosa, compos-ta per una heterogènia barreja d’elements en forma de gas i pols. A partir d’a-questa nebulosa es formaran noves estrelles i planetes. El nostre sistema so-lar va néixer a partir d’una d’aquestes nebuloses. Així doncs, el seu origen rauen la mort d’una estrella.

Anomenem nebulosa qualsevol formació de gas i pols escampada pel cosmos.Poden brillar si contenen estrelles al seu interior o són il·luminades per estrellesproperes.

Un forat negre és un astre similar a un púlsar, però de densitat encara moltmés gran, la qual cosa fa que es generi una enorme força d’atracció gravita-tòria (a més massa més força d’atracció gravitatòria). El seu origen rau en lamort de les estrelles de massa encara més gran que les que generen l’apari-ció dels púlsars. Qualsevol cosa que passi prop seu és atreta i engolida pelseu gran poder d’atracció, fins i tot la llum. Això fa que la llum que li arribad’altres estrelles no es reflecteixi i que la que en ell encara es genera, no pu-gui sortir. Res no pot escapar-se’n. Es diu que apareix una regió de l’espai-temps d’on res no pot escapar-se i, per tant, res no pot ser observar; un foratnegre.

Estrelles dobles

Malgrat que no es pot apreciar a ull nu, més del 75% de les estrelles són enrealitat estrelles dobles o, fins i tot, múltiples. En general, l’estrella petita giraal voltant de l’estrella gran, de manera que es poden produir eclipsis. Això esreflecteix en una brillantor variable segons que hi hagi eclipsi o no. Quan hiha un eclipsi, la llum que es pot veure des de la Terra es redueix i quan no n’hiha, la llum emesa per totes dues estrelles arriba a la Terra amb tota la seva in-tensitat, per la qual cosa la brillantor és màxima.

L’estrella més propera al sistema solar es una estrella doble, αα centauri, si-tuada a 4,3 anys llum.

TIPUS DE NEBULOSA CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALS

nebulosa d’emissió Són les més brillants. Contenen estrelles al seu inte-rior.

nebulosa de reflexió Brillen menys, gràcies a la il·luminació d’estrelles pro-peres.

nebulosa obscura No brillen, ja que estan allunyades de les estrelles.

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

26

Cúmuls d’estrelles

Tot i que hi ha estrelles aïllades, com el nostre Sol, n’hi ha moltes que estanagrupades formant cúmuls d’estrelles, agregacions de moltes estrelles (devegades més d’un milió) separades per distàncies inferiors a un any llum.

Les galàxies

Les galàxies són congregacions de milers de milions d’estrelles i astresinterestel·lars. La seva gran mida fa que la seva forma només es pugui veuresi s’observa a molta distància (un milió d’anys llum, almenys) i amb l’ajut d’untelescopi. Cal fer l’observació en una nit clara i lluny de les grans ciutats, perevitar la contaminació lumínica. A causa de la llunyania, apareixen com a ob-jectes pàl·lids i borrosos, amb un aspecte nebulós.

Les mides de les galàxies varien força, però generalment tenen un diàmetrecomprès entre els 100.000 i els 200.000 anys llum. El gruix és molt més pe-tit, de pocs milers d’anys llum.

Vistes des de dalt poden presentar quatre formes: irregular, el·líptica, espiralo espiral barrada.

Vistes de perfil les galàxies tendeixen a adoptar forma de plat volador.

Al centre d’una galàxia s’acumula un elevat nombre d’estrelles, la qual cosa faque augmenti la seva gruixària.

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

27

TIPUS DE GALÀXIA DIBUIX

irregular

el·líptica

espiral

espiral barrada

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

La Via LàctiaEl nostre Sol pertany a una galàxia espiral anomenada Via Làctia que conté,com a mínim, 100.000 milions d’estrelles. El diàmetre és d’uns 100.000 anysllum i la gruixària d’uns 2.000 anys llum, excepte en el centre que arriba als10.000 anys llum. Imagina’t! Trigaríem 100.000 anys a travessar la nostra ga-làxia, si poguéssim viatjar a 300.000 km/s! El Sol es troba a uns 30.000 anysllum del centre, en un dels braços.

Totes les estrelles que veiem des de la Terra pertanyen a la nostra galàxia.Les estrelles d’altres galàxies no les podem veure individualment a causa dela seva gran llunyania. Únicament podem veure la forma de la galàxia de laque formen part.

Si mires amb atenció el cel nocturn lluny de les ciutats, observaràs fàcilmentuna franja de llum difosa que travessa el cel de banda a banda. És una zonad’una gran concentració d’estrelles, la qual cosa es pot observar fàcilmentamb uns binocles o amb un telescopi. El perquè d’aquesta gran concentraciód’estrelles en una franja estreta s’explica per la forma aplatada de la galàxia.Fixa’t en el dibuix:

Si, des de la Terra, mirem en direcció a A o E, la nostra mirada travessarà granpart de la galàxia i, per tant, veurem moltes estrelles, que arriben a formaruna franja de llum difosa. Si mirem en direcció a B, C, D, F, G o H, la part degalàxia observada serà molt menor, per la qual cosa veurem menys estrellesi, per tant, aïllades i sense formar cap zona de llum difosa.

28

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Cúmuls galàcticsLa disposició de les galàxies a l’Univers no és regular, sinó que s’agrupen for-mant els cúmuls galàctics, grups d’unes quantes galàxies. La Via Làctia per-tany al Grup Local, que conté unes 30 galàxies. La nostra galàxia és la sego-na més gran d’aquest grup. Les més properes a la nostra es troben a uns200.000 anys llum i les més llunyanes a més de 2.000.000 d’anys llum. Quinmareig de nombres, oi?

Ara com ara, amb la tecnologia que tenim a l’abast, viatjar d’una galàxia a unaaltra és totalment inimaginable. De fet, també és inimaginable viatjar a l’es-trella més propera, α centauri. Podem dir que a l’Univers hi ha ben segur moltsplanetes amb característiques similars al nostre planeta Terra, i potser tambéamb vida, però les enormes distàncies ens fan impossible contactar-hi.

Les constel·lacions

Vas passejant de nit pels afores d’un poblet del Pirineu amb una amiga. Mirescap al cel i veus un grup de quatre estrelles que et criden l’atenció perquè di-buixen una mena de romb. Aleshores li dius a la teva amiga:

—Mira aquelles estrelles, allà a l’esquerra.—On? —respon ella.—Allà! —repeteixes tot allargant el braç en direcció al grup de quatre es-

trelles.—Vols dir les estrelles que hi ha a sota d’aquella mena de triangle?—No, més a l’esquerra...

Al final, li faràs veure les estrelles que vols ensenyar-li, però el mètode utilit-zat haurà estat poc científic. Els astrònoms, per poder-se entendre més fàcil-ment quan volen referir-se a un lloc concret del cel, l’han dividit en 88 zones,anomenades constel·lacions. És com si dividíssim el cel en estats. És, per tant,una divisió arbitrària.

Hi ha constel·lacions força grans i d’altres de ben petites, amb formes molt di-verses. Per què aquesta varietat, si han estat creades artificialment? És unahistòria que ve de lluny. Les primeres constel·lacions van ser descrites entemps antics, pels habitants de l’orient mitjà, que van imaginar similituds en-tre les disposicions de les estrelles i criatures de faula (com la constel·lació delDragó) o herois mitològics (com les constel·lacions d’Hèrcules o d’Orió). D’a-questa manera es van descriure les primeres constel·lacions, utilitzades pelsnavegants per orientar-se de nit. Recollint tota aquesta tradició popular, Pto-lomeu descriví 48 constel·lacions. Els astrònoms moderns han dotat de fron-teres precises les constel·lacions clàssiques i han introduït noves constel·la-cions per tal d’abastar tot el cel.

Científicament, el nom de les constel·lacions es diu en llatí. D’aquesta forma,Dragó s’anomena Draco, Hèrcules s’anomena Hercules i Orió s’anomenaOrion.

En una constel·lació, les estrelles principals, les més brillants, es designen

29

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

amb lletres de l’alfabet grec; α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, etc. Generalment es reserva lalletra α per designar l’estrella més brillant, però hi ha excepcions, com la cons-tel·lació d’Orió, en què l’estrella més brillant és la β. A més d’aquesta designa-ció, les estrelles més prominents tenen noms propis. Aquest és el cas de Sirius(α Canis Majoris), l’estrella més brillant del firmament. Normalment, la restad’estrelles menys brillants, es designen per un nombre. Per designar nebulo-ses, galàxies o cúmuls d’estrelles, es posa un codi que fa referència a un catà-leg astronòmic, on hi ha descrit amb precisió l’objecte. Hi ha tres catàlegs:

Els Index Catalogues són, en realitat, dos suplements del New General Catalo-gue.

Per entendre millor tota aquesta terminologia, veurem com a exemple laconstel·lació d’Orió:

La constel·lació d’Orió, Orion en llatí, és la més brillant de totes. La mitologia parla d’Orió el caçador, representat per un home brandint ungarrot i protegint-se amb un escut. S’està enfrontant a Taurus, el brau. Delcinturó li penja una espasa. Va acompanyat de dos gossos, Canis Major iCanis Minor. Just a sota hi ha Lepus, la llebre, que intenta amagar-se.

30

CATÀLEG ABREVIACIÓ

Messier M

New General Catalogue NGC

Index Catalogues IC

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

ALGUNS OBJECTES DESTACABLES

αα orionis: S’anomena també Betelgeuse. És una estrella situada a 310anys llum.

ββ orionis: S’anomena també Rigel. Està situada a 910 anys llum. És l’es-trella més brillant d’Orió.

M 42: Nebulosa d’Orió, formada per gas i pols i situada a 1.300 anys llum.M 78: Petita nebulosa allargada centrada en una estrella doble.NGC 1977: Nebulosa allargada situada sobre la nebulosa d’Orió i centrada

en l’estrella 42 orionis.NGC 1981: Cúmul d’estrelles situat al nord de la nebulosa NGC 1977. Inclou

l’estrella doble Struve 750.NGC 2024: Nebulosa situada a la part superior de ζ orionis.

És important tenir en compte que algunes estrelles, que vistes des de la Te-rra, a ull nu, semblen molt a prop, poden estar a grans distàncies. D’altra ban-da, estrelles que ens poden semblar llunyanes, poden estar relativament for-ça properes. Això és provocat pel fet de no poder veure en profunditat.

Per poder localitzar fàcilment una constel·lació, cal utilitzar un planisferi ce-lest, una representació del cel visible sobre un pla. Els planisferis celestes sóndiferents, segons la latitud de la Terra que es pren com a referència, de mane-ra que, a l’hora de comprar-ne un, cal tenir en compte la latitud per a la qualha estat dissenyat.

Com ja saps, la Terra es desplaça al voltant del Sol seguint la seva òrbita. Aixòfa que, vist des de la Terra, el Sol canviï de posició contra el fons d’estrelles.Bé, això no ho podem veure perquè la llum del Sol no ens permet veure capestrella al seu voltant, excepte quan hi ha un eclipsi total de Sol. Ens hem d’i-maginar però, que al voltant del Sol hi ha les estrelles d’una determinada part

31

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

del cel, és a dir, d’una determinada constel·lació, malgrat que la llum solar noens permeti observar-ho. Les constel·lacions per les quals passa el Sol en elseu recorregut aparent (és la Terra la que es mou) es coneixen com a cons-tel·lacions zodiacals: Àries, Taure, Bessons, Cranc, Lleó, Verge, Balança, Es-corpió, Sagitari, Capricorn, Aquari i Peixos. La trajectòria exacta que descriuel Sol en el seu moviment aparent a través de totes aquestes constel·lacionss’anomena eclíptica.

En el cel nocturn podem veure amb facilitat les constel·lacions zodiacals opo-sades a on es troba el Sol.


4. L’evolució de l’Univers: origen i futurQuan de nit mires el cel i veus tota aquesta eternitat, no t’has preguntat maid’on sorgeix tot això? Com s’ha format? Qui ho ha originat? Per què? Hi hamolts filòsofs i científics que intenten trobar respostes a aquestes difícils pre-guntes. Els avenços tecnològics del segle XX han introduït una mica de llum,malgrat les grans incerteses que encara hi ha.

L’any 1929, l’astrònom nord-americà Edwin Hubble descobrí que els cúmulsgalàctics s’estaven allunyant els uns dels altres. A partir d’aquest fet, algunsastrònoms, entre els que cal destacar George Garrow, elaboraren l’anomena-da teoria del Big Bang (la gran explosió). Aquesta teoria es basa en el fet que,si els cúmuls galàctics s’estan allunyant els uns dels altres, en temps ante-riors les distàncies entre ells havien de ser més petites. Si anem tirant enrerei enrere en el temps, arribarem a un moment, fa uns 15.000 milions d’anys, enquè tots els cúmuls galàctics i, per tant, tot l’Univers, estava concentrat en unmateix lloc.

32

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Tota la massa de l’Univers en un mateix lloc! Imagina’t! Tots els cúmuls galàc-tics, milers de galàxies amb milers de milions d’estrelles cada una! I els plane-tes, els cometes, les nebuloses... Tot junt. En aquest cas, les forces d’atracciógravitatòria havien de ser enormes, ja que són forces que són més grans commés petites són les distàncies. Aquestes forces eren de tal magnitud que vancomprimir tot l’Univers en un punt infinitament petit i, per tant, infinitamentdens. Tota la massa de l’Univers en un punt!

Aquesta situació era totalment inestable i es va produir una gran explosió, elBig Bang. Fruit d’aquesta explosió van sortir partícules atòmiques (protons,neutrons, electrons, neutrins, etc.) escampades pertot arreu. Aquestes partí-cules atòmiques es van anar unint per formar àtoms senzills, principalmentàtoms d’hidrogen i d’heli. Aleshores, els àtoms més propers es començaren aagrupar formant estrelles, tal i com ja vam veure en l’estudi del naixementd’una estrella. Les estrelles més properes s’agruparen formant galàxies i lesgalàxies més properes romangueren unides en cúmuls galàctics. Totsaquests processos d’agrupament foren ocasionats per les forces de la gravi-tació universal. Tanmateix, mentre això succeïa, l’Univers s’anava expandint acausa de la velocitat generada per la força de la gran explosió.

Aquesta teoria considera que els esdeveniments anteriors al Big Bang no te-nen cap conseqüència en els esdeveniments posteriors al Big Bang. Es consi-dera, per tant, que el temps s’origina en el Big Bang. L’any 1951, l’església ca-tòlica proclamà que la teoria del Big Bang estava d’acord amb la Bíblia, essentla intervenció divina la que originà l’inici del temps amb la gran explosió.

Un cop tenim els cúmuls galàctics expandint-se, hi ha dos possibles camins enl’evolució de l’Univers. Un camí ens du cap a un Univers obert i l’altre cap a unUnivers tancat.

Univers obert

L’Univers es va expandint, però les forces d’atracció gravitatòria van frenantaquest procés, el van alentint. D’aquesta manera, els cúmuls galàctics cadacop se separen a menys velocitat. Tanmateix, les forces gravitatòries no sónsuficients per aturar l’expansió, de manera que l’Univers continuarà expan-dint-se per sempre més i, per tant, cada cop serà més gran.

33

UN

ITA

T 1

L’U

NIV

ER

SM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Univers tancat

L’Univers es va expandint, però les forces d’atracció gravitatòria van frenantaquest procés fins a aconseguir aturar-lo. A partir d’aleshores, un cop contra-restada la velocitat d’expansió, només actuen les forces d’atracció gravitatò-ria. Això fa que els cúmuls galàctics comencin a atansar-se els uns als altresfins que arriben a trobar-se un altre cop en el mateix punt on es va produir elBig Bang. Aquest possible retrobament de tot l’Univers en el mateix lloc s’a-nomena Big Crunch (el gran cruixit).

Alguns astrònoms han calculat que el temps entre el Big Bang i el Big Crunchpot ser d’uns 120.000 milions d’anys.

I després del Big Crunch, què? Potser tornar a començar...

Aquest model s’anomena d’Univers tancat, perquè l’Univers només s’expan-deix fins a uns límits determinats. Arribat en aquests límits, comença a con-traure’s.

Hi ha astrònoms que defensen el model d’Univers obert i n’hi ha que defen-sen el model d’Univers tancat. El que sabem del cert és que ara l’Univers estàen expansió. El fet que es pugui arribar o no a aturar aquesta expansió, de-pendrà de la massa de l’Univers. Si hi ha molta massa, les forces d’atracciógravitatòria seran més grans i, per tant, el procés es podrà aturar. Si hi hapoca massa, les forces atracció gravitatòria no seran suficients per aturarl’expansió i l’Univers s’expandirà per sempre més. Actualment, un cop suma-da tota la matèria que coneixem de l’Univers, sembla que ens trobem en unUnivers obert. Tanmateix, pot ser que hi hagi una gran quantitat de matèriaobscura, que encara no s’hagi detectat i que faria que ens trobéssim en unUnivers tancat.

• Activitats d’aprenentatge 13 i 14

34

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Quines observacions van fer pensar a Aristòtil que la Terra era esfèrica?

Activitat 2Explica què induí Galileu a defensar el model planetari de Copèrnic.

Activitat 3Exposa breument les tres lleis de Kepler.

Activitat 4Què cal tenir en compte a l’hora de fer una observació del cel nocturn ambtelescopi?

Activitat 5En quina fase de la Lluna es produeixen els eclipsis de Sol?

Activitat 6Digues quins planetes tenen un temps d’òrbita menor que la Terra.

35

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 7De què està formada la cua dels cometes?

Activitat 8Quin fenomen provoca l’aparició d’un cràter? Per què hi ha més cràters ala Lluna que a la Terra?

Activitat 9Explica com es forma una estrella.

Activitat 10Què és una supernova?

Activitat 11Digues el nom i la forma de la nostra galàxia. On es troba el Sol dins de lagalàxia?

Activitat 12Què són les constel·lacions?

36

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 13Per què es considera que el temps s’origina en el Big Bang?

Activitat 14Explica aquest gràfic:

37

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Marca la resposta correcta. Tingues en compte que només n’hi ha una.

1.- Una de les observacions que féu pensar a Aristòtil que la Terra era es-fèrica fou

la forma de l’ombra del Sol en els eclipsis de Solla forma de l’ombra del Sol en els eclipsis de Llunala forma de l’ombra de la Terra en els eclipsis de Soll’apropament dels vaixells a la costa

2.- Els planetes que orbiten més lluny del Soles traslladen a menys velocitat que els més properses traslladen a igual velocitat que els més properses traslladen a més velocitat que els més propersno segueixen òrbites el·líptiques

3.- L’observació del cel amb telescopi és millor quanla concentració de gasos atmosfèrics és altala concentració de gasos atmosfèrics és baixaes realitza prop del mares realitza de dia

4.- Les sondes còsmiquessón aparells tripulatssón aparells no tripulatspoden ser aparells tripulats o no tripulats que viatgen a altres galà-xiespoden ser aparells tripulats o no tripulats, però no viatgen mai a al-tres galàxies

5.- Un any llum són 300.000 kmsón 300.000 km/sés la velocitat a la qual viatja la llumés l’espai que recorre la llum en un any

6.- L’element més abundant en la formació d’una estrella ésl’oxigenl’helil’hidrogenel nitrogen

7.- En el sistema solar, el Sol no té moviment de rotació ni de translacióté moviment de rotació i de translacióté moviment de rotació però no de translacióté moviment de translació però no de rotació

38

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- Les fases lunars són provocadesperquè el Sol il·lumina una porció més gran o més petita de la Lluna,segons la posició de la Lluna en la seva òrbita al voltant de la Terraper la interposició del Sol entre la Lluna i la Terraper la interposició de la Terra entre la Lluna i el Solpel moviment orbital de la Lluna al voltant de la Terra

9.- La majoria d’asteroidesgiren al voltant de Mart o Júpitertenen la seva òrbita entre les òrbites de Mart i Júpitertenen una massa similar a la de la Llunatenen una massa superior a la de la Lluna

10.- La formació de la cua d’un cometa comportala pèrdua de part de la seva massauna menor brillantor del cometaun augment de la seva massauna disminució de la seva velocitat orbital

11.- Una estrella fugaçés una estrella de gran brillantor, però de vida molt curtaés una estrella que canvia sobtadament de movimentés el resultat de l’impacte d’un meteor amb l’atmosfera terrestreés el resultat de l’impacte d’un meteor amb l’atmosfera lunar

12.- Un meteorit ésun tros de meteor que arriba a la superfície de la Terraun meteor que col·lideix amb l’atmosfera terrestreun tros de meteor que surt disparat cap a l’espai interestel·lar des-prés de topar amb l’atmosfera terrestreun tros de meteor que surt disparat cap a l’espai interestel·lar des-prés de topar amb la superfície de la Terra

13.- Les estrellessón totes de color blanc o groguencpoden ser de diferents colors, segons la seva massapoden ser de diferents colors, segons la seva posiciósón totes de color blanc, groguenc o blau

14.- Un forat negre ésel resultat de la mort d’una estrella de massa petitael resultat de la mort d’una estrella de massa granel resultat de la unió de dues o més estrellesuna zona de baixa densitat d’on no pot sortir la llum

15.- L’estrella més propera al Sol és α centaurii es troba a 4,3 anys llumi es troba a 400,3 anys llumi es troba a la constel·lació d’Oriói no es troba a la Via Làctia

39

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

16.- Les estrelles doblessón més abundants que les que estan solessón menys abundants que les que estan solesnomés existeixen en galàxies llunyanespresenten sempre una brillantor constant vistes des de la Terra,gràcies a un factor de compensació entre elles

17.- La Via Làctia és la nostra galàxia, i té una formairregularel·lípticaespiralespiral barrada

18.- Les constel·lacions que recorre el Sol en el seu moviment aparent s’a-nomenen

constel·lacions solarsconstel·lacions eclíptiquesconstel·lacions zodiacalsconstel·lacions celestes

19.- Les principals estrelles d’una constel·lació es designenamb una referència del catàleg New General Catalogueamb una referència del catàleg Messieramb lletres de l’alfabet persaamb lletres de l’alfabet grec

20.- El Big Bang es va produirfa uns 15 milions d’anysfa uns 15 milions d’anys llumper la col·lisió simultània de molts astresper la inestabilitat que provocà tota la massa de l’Univers concen-trada en un punt

40

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?


41

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Quines observacions van fer pensar a Aristòtil que la Terra era esfèrica?Van ser dues les observacions que van fer pensar a Aristòtil que la Terraera esfèrica:

1. La forma de l’ombra en els eclipsis de Lluna, que es produeixenquan la Terra s’interposa entre el Sol i la Lluna, és sempre circular.

2. Quan un vaixell s’atansa a la costa, la primera part que es veu éssempre la punta del velam. Després, a mesura que s’atansa, es vaveient progressivament la resta del vaixell.

Activitat 2Explica què induí Galileu a defensar el model planetari de Copèrnic.Galileu observà, amb un telescopi construït per ell mateix, com Júpiter es-tava acompanyat de diversos satèl·lits, que giraven al seu voltant. Aquestfet li féu veure que no tots els astres havien de girar per força al voltant dela Terra i, per tant, la teoria de Copèrnic estava ben fonamentada.

Activitat 3Exposa breument les tres lleis de Kepler.De forma sintètica, les tres lleis de Kepler sobre els moviments planetarissón:

1. Els planetes es mouen seguint òrbites lleugerament el·líptiques.2. Seguint l’òrbita el·líptica, la velocitat del moviment d’un planeta va

variant segons la distància al Sol. A més proximitat al Sol, més velo-citat i a menys proximitat al Sol, menys velocitat.

3. Com més allunyada del Sol està l’òrbita d’un planeta, menor és la ve-locitat del planeta.

Activitat 4Què cal tenir en compte a l’hora de fer una observació del cel nocturn ambtelescopi?Cal fer l’observació lluny de fonts de llum terrestre, que provoquen l’ano-menada contaminació lumínica. És important també fer l’observació enllocs on hi hagi la mínima concentració de gasos atmosfèrics, especial-ment de vapor d’aigua, ja que redueixen notablement la transparència del’atmosfera.

Activitat 5En quina fase de la Lluna es produeixen els eclipsis de Sol?En fase de lluna nova.

Activitat 6Digues quins planetes tenen un temps d’òrbita menor que la Terra.Mercuri i Venus.

42

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 7De què està formada la cua dels cometes?Quan un cometa s’atansa al Sol es van escalfant i, aleshores, part del gases descongela. El gas descongelat s’allibera de la superfície del cometa iforma la cua, que brilla per influència de les radiacions solars.

Activitat 8Quin fenomen provoca l’aparició d’un cràter? Per què hi ha més cràters ala Lluna que a la Terra?Un cràter es forma com a conseqüència d’un impacte meteòric sobre la su-perfície d’un planeta o d’un satèl·lit. La Lluna no té una coberta atmosfèrica, per la qual cosa els meteors arri-ben amb facilitat a la seva superfície i, per això, es formen molts cràters,com a conseqüència dels impactes.

Activitat 9Explica com es forma una estrella.Una estrella es forma quan s’ajunta una gran quantitat de gas, principal-ment hidrogen, a causa de les forces d’atracció gravitatòria descrites perNewton. Les atraccions entre els àtoms d’hidrogen fan que comencin acol·lidir. Els xocs entre els àtoms provoquen l’escalfament del gas. Quan elgas té una temperatura elevada, els àtoms d’hidrogen ja no surten rebo-tats de les col·lisions, sinó que es produeix una reacció nuclear de fusió:dos àtoms d’hidrogen (H) es fusionen i se’n forma un d’heli (He).

L’energia que es desprèn en aquesta reacció fa que l’estrella brilli.

Activitat 10Què és una supernova?Una supernova és un punt de gran brillantor que es pot veure des de la Te-rra durant dues o tres setmanes, com a conseqüència de l’expulsió de lescapes més externes d’una estrella de massa gran en procés d’extinció.

Activitat 11Digues el nom i la forma de la nostra galàxia. On es troba el Sol dins de lagalàxia?La nostra galàxia s’anomena Via Làctia i té forma espiral.El Sol es troba a uns 30.000 anys llum del centre de la galàxia, en un delsbraços.

Activitat 12Què són les constel·lacions?Són les 88 divisions arbitràries en què els astrònoms han dividit el cel pertal de poder referir-se més fàcilment a un lloc concret del firmament.

43

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 13Per què es considera que el temps s’origina en el Big Bang?Perquè els fets anteriors al Big Bang no tenen cap conseqüència sobre elsesdeveniments posteriors al Big Bang.


A partir del Big Bang, l’Univers es va expandint. Les forces d’atracció gravi-tatòria van frenant aquest procés, el van alentint. D’aquesta forma, els cú-muls galàctics que s’han format, cada cop se separen a menys velocitat.Tanmateix, les forces gravitatòries no són suficients per aturar l’expansió,de manera que l’Univers continuarà expandint-se per sempre més i, pertant, cada cop serà més gran.Aquest és l’anomenat model d’Univers obert.

44

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ


1.- Una de les observacions que féu pensar a Aristòtil que la Terra era es-fèrica fou

la forma de l’ombra del Sol en els eclipsis de Solla forma de l’ombra del Sol en els eclipsis de Llunala forma de l’ombra de la Terra en els eclipsis de Sol

⌧ l’apropament dels vaixells a la costa

2.- Els planetes que orbiten més lluny del Sol⌧ es traslladen a menys velocitat que els més propers

es traslladen a igual velocitat que els més properses traslladen a més velocitat que els més propersno segueixen òrbites el·líptiques

3.- L’observació del cel amb telescopi és millor quanla concentració de gasos atmosfèrics és alta

⌧ la concentració de gasos atmosfèrics és baixaes realitza prop del mares realitza de dia

4.- Les sondes còsmiquessón aparells tripulats

⌧ són aparells no tripulatspoden ser aparells tripulats o no tripulats que viatgen a altres galà-xiespoden ser aparells tripulats o no tripulats, però no viatgen mai a al-tres galàxies

5.- Un any llum són 300.000 kmsón 300.000 km/sés la velocitat a la qual viatja la llum

⌧ és l’espai que recorre la llum en un any

6.- L’element més abundant en la formació d’una estrella ésl’oxigenl’heli

⌧ l’hidrogenel nitrogen

7.- En el sistema solar, el Sol no té moviment de rotació ni de translacióté moviment de rotació i de translació

⌧ té moviment de rotació però no de translacióté moviment de translació però no de rotació

45

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- Les fases lunars són provocadesperquè el Sol il·lumina una porció més gran o més petita de la Lluna,segons la posició de la Lluna en la seva òrbita al voltant de la Terraper la interposició del Sol entre la Lluna i la Terraper la interposició de la Terra entre la Lluna i el Sol

⌧ pel moviment orbital de la Lluna al voltant de la Terra

9.- La majoria d’asteroidesgiren al voltant de Mart o Júpiter

⌧ tenen la seva òrbita entre les òrbites de Mart i Júpitertenen una massa similar a la de la Llunatenen una massa superior a la de la Lluna

10.- La formació de la cua d’un cometa comporta⌧ la pèrdua de part de la seva massa

una menor brillantor del cometaun augment de la seva massauna disminució de la seva velocitat orbital

11.- Una estrella fugaçés una estrella de gran brillantor, però de vida molt curtaés una estrella que canvia sobtadament de moviment

⌧ és el resultat de l’impacte d’un meteor amb l’atmosfera terrestreés el resultat de l’impacte d’un meteor amb l’atmosfera lunar

12.- Un meteorit és⌧ un tros de meteor que arriba a la superfície de la Terra

un meteor que col·lideix amb l’atmosfera terrestreun tros de meteor que surt disparat cap a l’espai interestel·lar des-prés de topar amb l’atmosfera terrestreun tros de meteor que surt disparat cap a l’espai interestel·lar des-prés de topar amb la superfície de la Terra

13.- Les estrellessón totes de color blanc o groguenc

⌧ poden ser de diferents colors, segons la seva massapoden ser de diferents colors, segons la seva posiciósón totes de color blanc, groguenc o blau

14.- Un forat negre ésel resultat de la mort d’una estrella de massa petita

⌧ el resultat de la mort d’una estrella de massa granel resultat de la unió de dues o més estrellesuna zona de baixa densitat d’on no pot sortir la llum

15.- L’estrella més propera al Sol és α centauri⌧ i es troba a 4,3 anys llum

i es troba a 400,3 anys llumi es troba a la constel·lació d’Oriói no es troba a la Via Làctia

46

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

16.- Les estrelles dobles⌧ són més abundants que les que estan soles

són menys abundants que les que estan solesnomés existeixen en galàxies llunyanespresenten sempre una brillantor constant vistes des de la Terra,gràcies a un factor de compensació entre elles

17.- La Via Làctia és la nostra galàxia, i té una formairregularel·líptica

⌧ espiralespiral barrada

18.- Les constel·lacions que recorre el Sol en el seu moviment aparent s’a-nomenen

constel·lacions solarsconstel·lacions eclíptiques

⌧ constel·lacions zodiacalsconstel·lacions celestes

19.- Les principals estrelles d’una constel·lació es designenamb una referència del catàleg New General Catalogueamb una referència del catàleg Messieramb lletres de l’alfabet persa

⌧ amb lletres de l’alfabet grec

20.- El Big Bang es va produirfa uns 15 milions d’anysfa uns 15 milions d’anys llumper la col·lisió simultània de molts astres

⌧ per la inestabilitat que provocà tota la massa de l’Univers concen-trada en un punt

47

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?


A partir del Big Bang, l’Univers es va expandint, però les forces d’atracciógravitatòria van frenant aquest procés, el van alentint fins a aconseguiraturar-lo totalment. A partir d’aleshores, un cop contrarestada totalmentla velocitat d’expansió, només actuen les forces d’atracció gravitatòria.Això fa que els cúmuls galàctics comencin a atansar-se els uns als altresfins que arriben a trobar-se un altre cop en el mateix punt on es va produirel Big Bang. Aquest possible retrobament de tot l’Univers en el mateix llocs’anomena Big Crunch (el gran cruixit).Aquest és l’anomenat model d’Univers tancat.

48

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

49

UN

ITA

T 1

QU

È H

AS

TR

EB

AL

LA

T?

quèhas treballat?

��

��

��

��

��

�� !��" �

��

��

��

��

��

��#�� $%��&��'

�� (��

��&� )�� *�� +� ��%��

UN

ITA

T 1

CO

M H

O P

OR

TO

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

50

comho porto?

Omple la graella següent posant una creu on correspongui.

En acabar la unitat, sóc capaç de...

Bé A mitges Malament

Valorar les principals aportacionsen el coneixement de l’Univers.

Indicar quins són els instrumentsastronòmics més importants.

Reconèixer les principals unitatsde mesura utilitzades en astronomia.

Descriure les principals particularitatsdels astres del sistema solar.

Explicar les principals característiquesde les estrelles i de les galàxies.

Descriure les característiquesprincipals de la Via Làctia.

Explicar el sistema de divisiódel cel en constel·lacions.

Valorar les principals teoriessobre l’origen i l’evolució de l’Univers.

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Unitat 2L’EVOLUCIÓ DE LES ESPÈCIES

51

UN

ITA

T 2

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

52


• Valorar les teories anteriors a Darwin, sobre l’origende la gran diversitat d’organismes.

• Descriure com actua la selecció natural descritaper Darwin.

• Explicar les principals aportacions posteriorsa Darwin, sobre els mecanismes de l’evolució.

• Interpretar les proves que ratifiquen l’evolució.• Descriure com funciona la selecció artificial

d’organismes.• Explicar els processos que porten a l’aparició

de noves espècies.• Valorar les diferents teories sobre l’origen

de la vida.• Valorar els coneixements actuals sobre el procés

evolutiu de l’ésser humà.

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

1. L’origen de la diversitatSi fas una volta pel camp, veuràs molts tipus de plantes i animals. Alguns ani-mals són difícils de veure perquè fugen de les persones o són de vida noctur-na. N’hi ha, però, que són fàcils de veure, com molts ocells i insectes. Si ens fi-xem en els insectes, en veurem de molts tipus, cada un adaptat a viure enunes determinades condicions. La vida adquireix una gran diversitat de for-mes. D’on ha sortit tota aquesta diversitat? Hi ha estat des de sempre?

Fixisme

Fins al segle XVIII, la civilització occidental creia totalment en la creació des-crita a la Bíblia. Es creia, doncs, que totes les espècies van ser creades perDéu tal i com ara les coneixem i que, per tant, no han experimentat canvis alllarg del temps. Aquesta teoria-creença s’anomenava fixisme.

El fixisme convisqué amb la creença que els organismes inferiors podien apa-rèixer per generació espontània a partir de matèria inorgànica o de matèriaorgànica en descomposició. Aquesta creença perdurà fins que Louis Pasteur(s. XIX) va demostrar que una bona esterilització evita l’aparició de cap orga-nisme a partir de matèria no viva.

Tot i que el fixisme fou acceptat per la immensa majoria de científics fins benentrat el segle XVIII, hi van haver algunes matisacions que ara veurem.

La gran cadena dels éssers vius

Aristòtil (s. IV a.C.) ja va considerar que la natura estava organitzada des delsorganismes més senzills fins als més complexos, essent l’ésser humà diferenti superior a tots els animals, atesa la seva capacitat per pensar. Durant total’edat mitjana, l’església també va considerar que la cadena d’éssers vius for-mava una sèrie contínua d’organismes des del més senzill fins al més com-plex. Si en un punt determinat de la cadena mancava una forma intermèdiaentre dues formes conegudes, era únicament perquè encarà no s’havia des-cobert. Les hidres foren considerades com l’organisme pont entre els vege-tals i els animals, ja que eren organismes que, malgrat viure fixats al sòl aquà-tic, tenien tentacles mòbils per caçar. Els simis es trobaven un esglaó per sotade l’ésser humà.

Hidra

53

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Cal tenir en compte que el fet de trobar una jerarquia entre els organismes noimplicava cap gradació de caire evolutiu, tots els éssers eren considerats elresultat d’una creació ordenada.

Els sistemes de classificació natural

Durant els segles XVII i XVIII, alguns científics es van dedicar a descriure curo-sament els éssers vius, fixant-se en les seves semblances estructurals. D’a-questa manera es van començar a agrupar els organismes amb estructuressemblants. És molt remarcable l’aportació del botànic suec Karl von Linné(1707-1778), que elaborà un sistema de classificació basat en agrupacions,anomenades avui dia tàxons, organitzades en diferents nivells. El tàxon denivell superior és el regne. Cada regne conté una sèrie de divisions o fílums.Cada divisió conté classes, i així successivament. La sèrie completa actual és:

Regne • Fílum o Divisió • Classe • Ordre • Família • Gènere • Espècie

Linné només va classificar els organismes segons: classe, ordre, gènere i es-pècie.

L’últim nivell d’aquesta sèrie jeràrquica correspon a l’espècie. Entenem perespècie el conjunt format pels organismes capaços d’aparellar-se i tenir des-cendència fèrtil. Això significa que cavalls i ases són espècies diferents, jaque només poden tenir descendència estèril; els muls i les mules.

Linné anomenà cada organisme que classificà, pel gènere i espècie als qualspertanyien. Arribà a classificar un gran nombre d’organismes. Aquesta no-menclatura encara la utilitzem avui dia.

54

NOM COMÚ NOM CIENTÍFIC

Heura Hedera helixGènere: HederaEspècie: helix

Alzina Quercus ilexGènere: QuercusEspècie: ilex

Abella de la mel Apis mellificaGènere: ApisEspècie: mellifica

Gripau comú Bufo bufoGènere: BufoEspècie: bufo

Ésser humà Homo sapiensGènere: HomoEspècie: sapiens

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

El catastrofisme

Durant el segle XVIII hi va haver un gran desenvolupament de la geologia, iparticularment de l’estudi dels fòssils. Sempre s’havien trobat pedres ambformes d’organismes, però hom pensava que eren capricis de la natura. Mésendavant, veient la gran similitud amb alguns organismes vius, es van con-siderar com a restes d’éssers vius. Un dels grans cercadors de fòssils del se-gle XVIII fou Thomas Jefferson (1743-1826), el tercer president dels EUA, queva descobrir el peresós gegant, malgrat que el considerà erròniament un lleógegant.

El naturalista francès George Cuvier (1769-1832) també s’interessà pels fòs-sils. Els seus estudis el feren considerar que la gran majoria d’organismes fos-silitzats no existeixen en l’actualitat i que, per tant, malgrat que els éssersvius romanen immutables des de la creació, les catàstrofes naturals en la his-tòria de la Terra (terratrèmols, inundacions, etc.) han provocat la desaparicióde moltes espècies. Segons Cuvier, després d’una catàstrofe desapareixienun gran nombre d’espècies, però n’apareixien de noves, com a conseqüènciad’un acte creador. Aquesta teoria se la coneix com el catastrofisme.

Els defensors de la teoria de Cuvier van calcular que, en la història de la Te-rra, hi havien hagut entre 50 i 100 creacions especials, posteriors a les catàs-trofes.

Tot i que el fixisme, en el sentit més pur, nega que mai res no ha estat diferentde com és ara, els defensors del catastrofisme van considerar que les duesteories eren compatibles.

L’evolucionisme

El transformismeDurant el segle XVIII, en convivència amb el fixisme, es varen alçar les prime-res veus a favor de l’evolucionisme. El naturalista francès Georges-Louis Le-clerc, comte de Buffon (1707-1788), un gran estudiós de les ciències naturals,descriví molts animals i plantes, i féu estudis astronòmics i geològics. Fruit dela seva tasca naturalista escriví l’Historie Naturelle, Généralle et Particulaire,una obra de 44 toms traduïda a diversos idiomes.

Buffon creia en la generació espontània, com molts dels seus contemporanis.També pensava que la natura era capaç de construir i encadenar processosella sola. Creia que les espècies semblants podien haver-se originat pertransformació, a partir d’un avantpassat comú més perfecte, producte de lacreació.

55

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

L’herència dels caràcters adquiritsL’any 1809, el zoòleg francès Jean-Baptiste Monet, cavaller de Lamarck(1744-1829) exposà la primera teoria de caire fonamentalment evolucionistaque tenia en compte la importància del medi ambient. Podem resumir la sevateoria en dos punts:

1. Durant la vida d’un organisme es produeixen canvis físics a causa de laseva activitat. Si un òrgan s’utilitza molt, es desenvolupa més. És el casd’un jugador professional de futbol, que després d’uns quants anys de ju-gar, arriba a tenir unes cames amb un gran desenvolupament muscular. Deforma complementària, si un òrgan no es fa servir, s’afebleix, i fins i tot potacabar per desaparèixer.

2. Els descendents hereten les característiques adquirides durant la vidadels seus progenitors, de manera que tots aquests trets adquirits passen ala generació següent, produint l’evolució de l’espècie.

Lamarck proposà diversos exemples. El més conegut és el de les girafes, quesegons Lamarck tenen el coll molt llarg, perquè generació rere generació lesgirafes han anat estirant el coll per tal d’arribar a les fulles dels arbres delsquals s’alimenten.

Segons Lamarck, els organismes més senzills s’originen per generació es-pontània i tots els organismes tenen un impuls interior que els fa canviar permillorar cap a formes més perfectes. D’aquesta manera, els organismes sen-zills, apareguts per generació espontània, poden arribar a formar, després demoltes generacions, una planta o un animal molt més complex.

Tot i no aportar gaires proves, la teoria de Lamarck tingué força ressò, malgratque fou molt poc acceptada i rebé moltes crítiques, principalment de Cuvier.

La teoria de Lamarck es coneix com a lamarckisme.

• Activitats d’aprenentatge 1, 2 i 3

2. La teoria de l’evolució de DarwinEl naturalista anglès Charles Robert Darwin (1809-1882) és considerat elpare de l’actual concepció de l’evolució.

El viatge a bord del H.M.S. Beagle

Quan tenia 21 anys, Darwin va deixar els seus estudis de teologia i es va em-barcar com a naturalista en el vaixell H.M.S. Beagle (His Majesty’s Ship Bea-gle), que salpà l’any 1831 amb la missió de cartografiar diverses illes i zonescostaneres de l’hemisferi sud, principalment a l’Amèrica del Sud i a l’Àfrica. Elviatge durà 5 anys i permeté a Darwin recollir un gran nombre de dades que,més endavant, li permeteren elaborar la seva teoria evolutiva. Va arribar a re-collir força organismes, sobretot aus, insectes, aranyes i plantes tropicals.

56

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

57Les principals observacions que relitzà van ser:

1. A l’Amazònia hi ha una enorme diversitat d’organismes, alguns amb forçasemblances.

2. A la Patagònia (extrem sud d’Amèrica del Sud) hi ha restes fòssils de ma-mífers de mida gran, molt semblants a mamífers actuals de mida més peti-ta. Concretament, trobà ossos fossilitzats de peresós gegant, d’armadillogegant i de toxodon, un mamífer similar a l’actual hipopòtam.

3. A les Illes Galápagos va trobar espècies inexistents a cap altra zona delmón, però que presentaven similituds amb espècies de la costa sud-ameri-cana del Pacífic. A la majoria d’illes hi havia espècies que s’assemblavenforça, però amb alguns trets propis. Darwin estudià a fons les diferents es-pècies de tortugues gegants i de pinsans.

Totes aquestes observacions van fer pensar a Darwin que totes les espèciess’originaven a partir de la modificació d’altres espècies existents.

Quan va tornar a Anglaterra, publicà diversos llibres exposant els materialsrecollits en el viatge. Al mateix temps, anava donant voltes sobre quins po-dien ser els mecanismes que provocaven l’aparició dels canvis que, finalment,determinaven l’aparició d’una nova espècie a partir d’una altra ja existent.

La selecció natural i l’origen de les espècies

Les aportacions de dos científics contemporanis de Darwin, Thomas Malthusi Charles Lyell, foren fonamentals per a l’elaboració de la teoria de Darwin.

L’economista anglès Thomas Robert Malthus (1766-1834) suggerí que els or-ganismes tenien més descendència de la que el medi on vivien podia mante-nir. Això implicava que molts organismes morien abans de reproduir-se. Apartir d’aquesta idea, Darwin considerà que només es reproduïen els organis-mes més ben adaptats al medi. Aquest mecanisme de supervivència dels és-sers més ben adaptats l’anomenà selecció natural.

El geòleg anglès Charles Lyell (1797-1875) introduí la idea que els processosgeològics no es produïen de manera puntual sinó que eren el resultat de l’a-cumulació de petits canvis durant grans períodes de temps. Darwin duia el lli-bre de Lyell Principles of Geology durant el seu viatge a bord del H.M.S. Bea-gle. La lectura d’aquest llibre i les observacions fetes durant el seu viatge elferen considerar que l’origen de les espècies també era originat per un cúmulde petits canvis durant molt de temps.

L’any 1858 Darwin presentà els fonaments de la nova teoria evolutiva a la Lin-nean Society of London, conjuntament amb Alfred Russell Wallace (1823-1913), un naturalista anglès, contemporani de Darwin, que havia arribat a con-clusions similars. La presentació tingué, però, poc ressò.

Un any més tard, l’any 1859, Darwin publicà L’origen de les espècies, un llibreon es formulava, i es fonamentava amb exemples, la innovadora teoria.Aquesta obra sí que tingué molt ressò en la comunitat científica. Wallace

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

també continuà escrivint, però mai no se li donà el reconeixement que acon-seguí Darwin, ja que Darwin presentà més evidències en favor de la teoria.Cal indicar que els dos científics diferien en l’origen humà. Mentre que perDarwin la selecció natural també havia provocat l’aparició de l’ésser humà,per a Wallace la selecció natural no era suficient per provocar l’aparició hu-mana i calia la intervenció divina.

Sintèticament, la teoria de Darwin-Wallace es fonamenta en els punts se-güents:

1. Les característiques s’hereten: Els progenitors transmeten la majoria deles seves característiques als descendents.

2. A les poblacions hi ha variació: A qualsevol població d’organismes hi haindividus diversos, amb característiques prou diferents. Moltes d’aquestescaracterístiques són heretables. Si agafem per exemple l’espècie humana, fixa’t en la gran quantitat depersones diferents que hi ha al món. N’hi ha d’altes i de baixes, de pell fos-ca i de pell clara, de veu aguda i de veu greu, etc. També trobaríem gransdiferències entre els individus de qualsevol altra espècie, malgrat ens cos-tarien més de veure perquè no estem acostumats a fixar-nos-hi. Aquestesdiferències entre els individus d’una mateixa espècie són causades engran part per la diversa informació hereditària que tenen els individus.

3. Hi ha un excés de descendents: Els organismes tendeixen a tenir moltamés descendència de la que poden mantenir. El nombre de naixements enuna generació determinada és molt més elevat que no pas el nombre d’in-dividus de la població.

4. La selecció natural actua: Cada individu té unes determinades caracterís-tiques que, segons l’ambient on visqui, són més o menys favorables perpoder sobreviure i reproduir-se. El procés de selecció natural fa que sobre-visquin i es reprodueixin els individus amb característiques més favora-bles. Com que algunes d’aquestes característiques són heretables, a lapropera generació es produiran amb més freqüència.

5. L’origen de les espècies: Després de molt de temps, la selecció natural potprovocar que una població acumuli força canvis, suficients per determinarl’aparició d’una nova espècie.

Les crítiques

La teoria de Darwin-Wallace rebé diverses crítiques dels científics contempo-ranis, entre les que destaquen les tres que ara exposarem.

Falta d’explicació de l’origen de la variacióDarwin no sabia quins eren els mecanismes que provocaven l’aparició de no-ves característiques en la població, necessàries perquè hi hagués una varia-ció sobre la que pogués actuar la selecció natural.

A més, a l’època de Darwin encara no es coneixien els mecanismes de trans-missió de l’herència que, més endavant, descriví Gregor Mendel. Es creia queen els fills es barrejava l’herència rebuda dels pares. Això feia pensar que, si

58

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

apareixia una nova característica més favorable, aviat desapareixeria, ja ques’aniria barrejant amb la informació prèviament existent a la població.

Manca d’esglaons evolutiusMolts contemporanis de Darwin digueren que, si totes les espècies provenend’espècies anteriors, hi havia d’haver moltes més formes intermèdies fòssilsque les que s’havien trobat fins aleshores. Darwin replicà que el problema eraque encara no s’havien fet prou estudis paleontològics. El temps li donà laraó, ja que des de la publicació dels seus treballs s’han trobat moltes formesde transició que no han fet sinó que confirmar la seva teoria de l’evolució.

L’aparició d’òrgans complexosL’aparició d’òrgans altament especialitzats fou una altra de les crítiques aDarwin. Com es podia arribar a formar un òrgan tan complex com, per exem-ple, un ull? De quina forma es podien anar seleccionant durant generacions igeneracions petites característiques favorables que acabessin comportant laformació d’un ull?

Darwin proposà com a resposta la preadaptació, un mecanisme segons elqual les primeres etapes de la formació d’un òrgan determinat podien ser ex-plicades per una funció diferent a la qual finalment assoleix l’òrgan. Un exem-ple de preadaptació són les plomes dels ocells que, abans de servir per volar,podien haver servit com aïllant tèrmic.

Darwinisme i lamarckisme

Entens les diferències entre les teories de Darwin i Lamarck?

La gran diferència entre aquestes dues teories evolucionistes és que, mentreLamarck creu que els descendents hereten les característiques adquiridesdurant la vida dels seus progenitors (de forma que tots aquests trets adqui-rits passen a la generació següent, produint l’evolució de l’espècie), Darwindiu que, a partir de la diversitat d’organismes existents, el procés de selecciónatural fa que sobrevisquin i es reprodueixin els individus amb característi-ques més favorables.

Agafem, per exemple, el cas del gran desenvolupament del coll de les girafes.

Segons el lamarckisme, les girafes tenen el coll molt llarg perquè generaciórere generació han anat estirant el coll per tal d’arribar a les fulles dels arbresdels quals s’alimenten. El fet d’estirar el coll provoca que s’allargui una mica.Aquest petit canvi es pot heretar, de manera que la descendència té ja de boncomençament el coll una mica més llarg. Si això es va repetint durant moltesgeneracions, s’aconsegueix que el coll esdevingui molt llarg.

Segons el darwinisme, originàriament hi havia girafes amb el coll més llarg igirafes amb el coll més curt. En èpoques de sequera o de molta competènciapel menjar, les girafes amb el coll més llarg podien arribar a les fulles més al-tes i per tant tenien accés a més menjar. Les girafes amb el coll més curt nopodien arribar a les fulles més altes i morien de fam. Això feia que només es

59

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

poguessin reproduir les girafes de coll llarg i, per tant, a la següent generacióles girafes tendissin a tenir el coll més llarg. Tanmateix, hi continuaria haventvariabilitat de mides de coll, per la qual cosa el procés de selecció es podriacontinuar produint. Després de moltes generacions, la selecció natural acon-seguiria que el coll de les girafes fos molt més llarg que no pas originària-ment.

Avui dia no hi ha cap dubte que l’evolució es produeix seguint els mecanismesdescrits pel darwinisme.


3. Més enllà de DarwinEls descobriments genètics posteriors a Darwin han propiciat un millor conei-xement dels mecanismes de l’evolució. Ara en veurem les principals aporta-cions.

Teoria sintètica de l’evolució

Els descobriments de Mendel sobre els mecanismes de transmissió dels ca-ràcters hereditaris i algunes aportacions posteriors, van permetre reelaborarla teoria de l’evolució de Darwin. En un començament es parlava de Neodar-winisme, però la versió més actualitzada rep el nom de Teoria sintètica del’evolució.

Les principals aportacions d’aquesta teoria als principis introduïts per Dar-win són:

1. La informació hereditària es troba en els gens.

Els gens són fragments de les molècules d’ADN, unes molècules llarguíssimesque es troben en el nucli de totes les cèl·lules del cos.

Cada gen conté dos factors hereditaris anomenats al·lels, que són les unitatsde transmissió hereditària de pares a fills. Cada progenitor transmet un al·lelper a cada caràcter, de forma que el fill té també dos al·lels per a cada caràc-ter, un provinent de la mare i l’altre provinent del pare. La informació contin-guda en els al·lels determina la manifestació dels caràcters.

2. Les proporcions dels al·lels en una població poden canviar per tal d’adaptar-se al medi.

Exemple: Considerem que en una població d’escarabats hi ha dos al·lels pelcolor del cos, un que determina color negre i l’altre que determina color ma-rró clar. Si prop de la població d’escarabats s’instal·la una mina de carbó, elcolor del sòl s’ennegrirà. Aleshores, quin color li resultarà més beneficiós al’escarabat per no ser vist fàcilment pels seus depredadors? És clar que el ne-gre, i és clar que, en poques generacions, la freqüència de l’al·lel que determi-

60

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

na el color negre serà més abundant, ja que els escarabats de color marróclar, seran caçats més fàcilment pels depredadors i, per tant, no podrantransmetre els seus al·lels a la descendència.

3. De forma espontània hi ha al·lels que pateixen canvis anomenats mutacions.

Aquests canvis són l’origen de nova variabilitat en les poblacions. Cal dir quela majoria de mutacions provoquen canvis desfavorables. Malgrat tot, de tanten tant hi ha mutacions que provoquen l’aparició d’al·lels més favorables pera l’adaptació de la població al medi. Les mutacions són, per tant, el motor del’evolució. Tanmateix, aquestes mutacions no es poden encarregar, es pro-dueixen a l’atzar, sense tenir en compte la seva necessitat.

4. Tots els éssers vivents estan emparentats.

Es considera que tots els organismes provenen d’un ésser primigeniunicel·lular, el primer ésser vivent. Això vol dir que tots els organismes viussom parents més o menys llunyans.

5. L’evolució no té una direcció determinada.

No hi ha cap finalitat preestablerta en el procés evolutiu. L’únic mecanismeque hi intervé és l’adaptació a les condicions del medi. Com que les condi-cions del medi canvien al llarg del temps, la direcció de l’evolució també vacanviant per tal d’adaptar-se sempre a les noves circumstàncies.

Què passaria si a partir d’ara, any rere any, cada cop fes més i més fred?Doncs que els animals evolucionarien cap a formes amb més estructures aï-llants de la temperatura externa (greix, pèl, plomes) per protegir-se del fred.Però, i si anéssim cap a temperatures cada cop més altes? Doncs aleshoresl’evolució portaria a estructures menys aïllants. Pot passar una cosa o altra,tot depèn de com evolucionin les condicions mediambientals.

6. El resultat de l’evolució no és una escala jeràrquica.

No hi ha una gradació que vagi d’organismes més evolucionats a organismesmenys evolucionats. Podem parlar d’organismes amb estructures més omenys complexes, però no d’uns organismes més evolucionats o superiors encontraposició a uns altres de menys evolucionats o inferiors. L’evolució és l’a-daptació al medi i tots hem fet un camí igual de llarg des de l’aparició del pri-mer ésser vivent.

Què passaria si hi hagués un gran cataclisme, si xoqués un asteroide amb laTerra, per exemple? Segurament desapareixerien moltes espècies, i potsertambé desapareixeria l’ésser humà. Tanmateix és molt possible que roman-guessin els organismes més resistents; bacteris, algues, alguns insectes, etc.Aleshores l’evolució continuaria a partir d’aquests supervivents, i nosaltrespassaríem a ser un altre organisme fòssil més que no es va poder adaptar almedi en un moment determinat.

61

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

7. L’evolució és el resultat de l’acumulació gradual de petits canvis.

No hi ha canvis sobtats. Calen llargs períodes de temps, moltes generacions,perquè els mecanismes de l’evolució produeixin canvis notables.

Aquest punt de la teoria sintètica de l’evolució ha estat rebatut per la teoriadels equilibris interromputs.

Teoria dels equilibris interromputs

Aquesta teoria fou introduïda l’any 1972 per dos paleontòlegs americans, JayGould i Niles Eldredge. Es fonamenta en la poca quantitat de fòssils trobatsen períodes de transició entre espècies. Per què tan pocs fòssils de transició?

Segons aquesta teoria, les espècies evolucionen molt ràpidament, en pocsmilers d’anys. Aquest període tan curt, en temps geològics, fa que hi hagimolt pocs fòssils de transició. Hi hauria grans períodes (de milions d’anys) decalma evolutiva, d’equilibri, interromputs per breus períodes de canvis quemenarien a un nou equilibri, un altre període de calma. I així successivament.

D’altra banda, aquesta teoria proposa que l’èxit de les mutacions es produeixen poblacions petites d’una espècie, més que no pas en un grup gran, on lesmutacions poden quedar diluïdes enmig de la població.


62

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

4. Les proves de l’evolucióFem ara un repàs de les principals proves de l’evolució, des de les més clàssi-ques fins a les més modernes, fruit de la utilització de les noves tecnologies.

Registre fòssil

El registre fòssil (conjunt de fòssils coneguts) ha estat des de sempre el granargument de l’evolució, ja que és un procés que intenta descriure els fets pas-sats. El seu estudi ens aporta les dades següents:

1. Hi ha més espècies extingides que no pas vivents.2. La majoria d’organismes fòssils presenten suficients semblances amb or-

ganismes vivents per poder-hi establir relacions de parentiu.3. En general, com més antic és un fòssil, més diferent és de l’espècie actual

amb el qual se’l relaciona.4. Es poden establir cadenes evolutives entre diversos fòssils, amb progres-

sius canvis morfològics, fins a arribar a relacionar-los amb una espècie ac-tual. Una de les cadenes més ben documentades és la que representa l’e-volució del cavall.

Evolució del cavall. A sobre de cada animal hi ha el nom del gènere al qual per-tany, i a sota l’alçada aproximada en metres, quan de temps fa que va existir i l’es-quelet d’una pota anterior.

Anatomia comparada

L’estudi comparat de les estructures anatòmiques dels organismes permettrobar-hi similituds suficients per establir-hi relacions evolutives.

Estructures homòloguesUn dels casos més estudiats és el que relaciona l’estructura esquelètica detots els vertebrats. S’han fet molts estudis centrats en les extremitats ante-riors.

63

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

En les extremitats anteriors dels vertebrats es pot reconèixer una estructuraòssia similar, que fa pensar que tots els vertebrats provenen d’un avantpas-sat comú.

Extremitats anteriors de vertebrats

Les estructures homòlogues són les que tenen un origen estructural comú, mal-grat que hagin pogut arribar a formes i funcions prou diferents.

Aquest és el cas de les extremitats anteriors dels vertebrats.

Les estructures anàlogues són les que, malgrat tenir formes i funcions similars,tenen un origen estructural diferent.

Aquest és el cas de les ales d’una mosca i de les ales d’una gavina. Les estruc-tures anàlogues no signifiquen cap lligam evolutiu.

Òrgans vestigials

Són estructures rudimentàries, sovint sense cap funció clara, que tenenmolts organismes. Ens donen informació sobre el seu passat evolutiu. Hi hamolts exemples:

64

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Alguns òrgans vestigials de l’ésser humà

Embriologia comparada

El desenvolupament embrionari presenta moltes similituds entre animals for-ça diferents, sobretot durant les primeres fases. El grau de similitud del pro-cés embriològic ens informa del grau de proximitat en el procés evolutiu.Com més similars són els desenvolupaments embriològics, més gran és el pa-rentiu, és a dir, hi ha un avantpassat comú més proper.

65ÒRGAN VESTIGIAL CARACTERÍSTIQUES

Ales dels estruços No permeten volar, però ens indiquenque, en el passat, devien tenir una funcióvoladora.

Dents de les balenes No són funcionals, ja que les balenes sónanimals filtradors; filtren l’aigua per ex-treure’n els petits organismes que hi haen suspensió.

Vèrtebres del còccix en humans No tenen cap funcionalitat, però ens in-diquen una relació evolutiva amb ani-mals amb cua.

Apèndix vermiforme en humans Òrgan rudimentari no funcional. En elsanimals rosegadors és un lloc on es dige-reixen determinades fibres vegetals.

Músculs de les orelles en humans Són rudimentaris i poc funcionals. Ensindiquen la relació amb molts mamífersque tenen músculs funcionals per moureles orelles.

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Embrions de diferents vertebrats en etapes comparables del seu desenvo-lupament. Com més primerenca és l’etapa del desenvolupament, més s’as-semblen les estructures embrionàries.

Distribució geogràfica

Els organismes més semblants, evolutivament més propers, acostumen a te-nir una clara relació pel que fa a la seva distribució geogràfica. Aquest és elcas dels pinsans estudiats per Darwin a les Illes Galápagos, tots ells similars itots ells habitants de zones geogràfiques properes.

L’existència de dues aus corredores molt similars, com l’estruç a l’Àfrica, i elnyandú a Amèrica del Sud, ens indica que en el passat aquestes dues zonesgeogràfiques estaven comunicades.

Biologia molecular

La tecnologia actual ens permet determinar el grau de similitud entre els ADNo les proteïnes dels organismes, la qual cosa ens aporta molta informació so-bre el grau de parentiu evolutiu. Com més similitud, més parentiu evolutiu.Aquests estudis han servit per confirmar els estudis clàssics, fets a partir deles semblances morfològiques.


66

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

5. La selecció artificialEl mecanisme de selecció natural descrit per Darwin per a l’evolució dels or-ganismes ha estat utilitzat de forma similar pels agricultors i ramaders du-rant centenars d’anys, per tal d’obtenir varietats més rendibles. Com?

Imagina’t que ets un agricultor i que conrees any rere any blat de moro. Sihas de guardar llavors per plantar l’any següent, quines llavors triaràs? Elmés normal és que agafis llavors de les plantes que més gra produeixen i quesón més resistents a les plagues. Després de moltes generacions de feraquesta tria, s’aconsegueix que les plantes de blat de moro siguin més pro-ductives i resistents. Aquest procediment clàssic per obtenir millors varietatsagrícoles i ramaderes s’anomena selecció artificial, ja que és un mecanismede selecció provocat per factors no naturals, o sia, no causats pel medi natu-ral sinó per l’acció humana.

Cal dir que els organismes obtinguts per selecció artificial són generalmentmenys adaptats al medi natural que els seus parents salvatges. Això fa quenecessitin unes atencions especials i que, moltes vegades, no sobrevisquin sicreixen de forma salvatge.

Hi ha nombrosos exemples de selecció artificial, un d’ells és el dels gossosque, provinents d’un avantpassat comú, han arribat a constituir nombrosesraces amb trets característics.


6. L’aparició de noves espèciesJa hem vist com les noves espècies apareixen gràcies al procés de selecciónatural descrit per Darwin. Aquesta aparició de noves espècies pot ser de dostipus: sense diversificació o amb diversificació.

Formació de noves espècies sense diversificació

Una espècie pot anar canviant per adaptar-se al medi. D’aquesta manera,després de moltes generacions, adquireix noves característiques que la fanforça diferent de l’espècie ancestral. Aquest procés fa que l’espècie originales converteixi en una nova espècie, però no es produeixi cap augment delnombre d’espècies (no augmenta la diversificació). Hi havia una espècie i,després de moltes generacions, hi continua havent una espècie. Podem dirque hi ha hagut una substitució de l’espècie ancestral per la moderna, mésadaptada a les noves condicions mediambientals.

Formació de noves espècies amb diversificació

D’altres vegades, a partir d’una espècie es poden originar dues o més espè-cies. Com? Hi ha dues possibilitats: que les noves espècies visquin separadeso que visquin juntes.

67

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Espècies sorgides a partir de poblacions separadesEn aquest cas hi ha una barrera geogràfica (una serralada, un desert, el mar,etc) que evita que les poblacions d’una determinada espècie es posin en con-tacte durant molt de temps. Després de milers o milions d’anys, les pobla-cions separades hauran acumulat força diferències per tal d’adaptar-se a lesseves condicions de vida particulars. Aquestes diferències s’hauran produïtmitjançant l’aparició de noves mutacions i l’actuació de la selecció natural. Si,un cop acumulades moltes diferències, posem en contacte les dues pobla-cions que van quedar separades moltes generacions enrere, què passarà?Doncs que les diferències acumulades faran impossible que s’aparellin i tin-guin descendència fèrtil. Seran ja dues espècies diferents.

Aquest és el cas de les espècies de pinsans i tortugues que Darwin estudià ales Illes Galápagos.

Espècies sorgides a partir de poblacions que viuen a la mateixa zonaEls mecanismes que possibiliten que poblacions d’una mateixa espècie esde-vinguin espècies diferents, tot i viure a la mateixa zona geogràfica, són méscomplexos. N’esmentarem un parell.

Aïllament estacional

L’aïllament estacional es produeix quan hi ha un grup d’organismes que es repro-dueix en una època diferent a la de la resta de l’espècie.

Posem per cas una planta que viu a un bosc qualsevol. Poden haver-hi plan-tes que visquin a llocs on arribi molta llum i d’altres que visquin a zones forçaombrívoles. Les plantes que viuen amb molta llum es desenvolupen mésaviat, i fan fulles i flors abans que la resta. Dels estams de les flors surten elsgrans de pol·len que han d’arribar a l’ovari d’una altra flor per tal que es pro-dueixi la fecundació i es formin les llavors. Si quan les plantes que viuen benil·luminades alliberen el pol·len, les que viuen a zones ombrívoles encara nohan florit, l’encreuament serà impossible. Quan les plantes de llocs ombrívolsfloreixin, els grans de pol·len que fabriquin, només podran arribar a flors d’al-tres plantes de llocs ombrívols, ja que les plantes més ben il·luminades ja hau-ran fet les llavors. Si aquest mecanisme es manté durant moltes generacions,es poden arribar a produir canvis adaptatius als diferents medis que arribin aproduir l’aparició de dues espècies diferents. Un cop constituïdes les novesespècies, si casualment un gra de pol·len d’una d’elles arriba a la part femeni-na d’una planta de l’altra espècie, la fecundació dels gàmetes no es produirà.S’hauran acumulat prou diferències per fer impossible la fecundació dels gà-metes.

68

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Aïllament sexual

L’aïllament sexual es produeix quan hi ha canvis morfològics o de comportamentque dificulten l’encreuament entre determinats membres de l’espècie.

Aquest seria el cas, per exemple, d’un grup d’ocells que adoptessin petits can-vis en la cerimònia de festeig prèvia a la còpula. Això faria que aquest grupd’ocells no s’encreués amb la resta de la població i acabés originant una novaespècie. Aquest canvi en el comportament pot tenir un origen molt divers.Podria ser d’origen alimentari, per exemple. Imagina’t que alguns ocells s’ali-mentessin preferentment d’un aliment que provoqués petits canvis morfolò-gics o hormonals que afectessin al comportament durant el festeig. Aquesthàbit alimentari acabaria per provocar un aïllament sexual que podria acabarper provocar l’existència de dues espècies diferents.


7. L’origen de la vidaLes teories evolucionistes expliquen com s’ha originat la gran diversitat d’és-sers vius que acull el planeta Terra. Hi ha però una pregunta que no troba res-posta en aquestes teories: com es va formar la primera cèl·lula, mare de totsels organismes que ara existeixen?

Diversos científics han treballat i treballen per trobar una resposta a aquestenigma. Cada cop es va aconseguint saber més coses de com va poder-se ori-ginar la vida a la Terra, però encara estem lluny de tenir certeses.

La Terra primitiva

La Terra primitiva era molt diferent de l’actual. Fa uns 4.600 milions d’anys,just després de la seva formació, la Terra estava a grans temperatures. Hi ha-via gasos i matèria fosa. A poc a poc, la Terra es va anar refredant. L’escorçaterrestre, la zona més externa, va començar a solidificar-se fa uns 4.300 mi-lions d’anys, i el vapor d’aigua va condensar-se per formar els oceans.

L’atmosfera d’aquesta Terra primitiva era rica en vapor d’aigua, nitrogen, hi-drogen, amoníac i metà, entre altres gasos. Era una atmosfera sense oxigen,una atmosfera que, a nosaltres, no ens permetria viure-hi.

A més, a la Terra hi arribava un elevat nombre de radiacions, ja que no hi ha-via cap capa protectora. També hi havia molta activitat tempestuosa i volcà-nica, amb gran emissió de gasos.

Com pots veure, la Terra primitiva no era un lloc ideal per viure-hi, oi? Potserno era un bon lloc per viure-hi nosaltres, però sí un lloc perfecte per generarvida.

69

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

La formació de matèria orgànica

L’any 1953, el científic nord-americà Stanley Miller va reproduir en un labora-tori les condicions de la Terra primitiva: pluges, descàrregues elèctriques, ra-diacions i diversos gasos (vapor d’aigua, nitrogen, hidrogen, amoníac, metà,diòxid de sofre, etc). Després d’uns quants dies, Miller va comprovar que s’ha-vien format molècules orgàniques (les que conformen la matèria característi-ca dels éssers vius). Entre la matèria orgànica formada hi havia dos aminoà-cids, les molècules que formen les proteïnes.

Més endavant, en experiments similars, altres científics van aconseguir sinte-titzar altres molècules orgàniques.

Sabem doncs que les condicions de la Terra primitiva eren les idònies perquèes formés matèria orgànica. Tanmateix aquesta matèria orgànica no teniavida, no creixia i no es reproduïa per perpetuar-se.

L’aparició de la primera cèl·lula

Tota la matèria orgànica que s’anava sintetitzant, formava el que els cientí-fics Oparin i Haldane (començaments del segle XX) van anomenar brou primi-tiu, una barreja de matèria orgànica que es trobava als oceans, rius i llacs.Possiblement la concentració de matèria orgànica es va fer més gran als pe-tits llacs, on les molècules es van anar ajuntant fins a formar molècules méscomplexes: proteïnes, lípids i àcids nucleics. Aquests processos van necessi-tar molts milions d’anys per desenvolupar-se.

Segons Oparin, un cop es van formar molècules orgàniques complexes, vanaparèixer els coacervats, unes estructures formades per l’associació de mo-lècules orgàniques amb molècules d’aigua. Aquestes estructures es formenespontàniament en solucions aquoses, només per atraccions elèctriques en-tre les molècules. Tanmateix, són estructures força fràgils, que es poden frac-turar amb facilitat.

El següent pas fou l’aparició de membranes per protegir els coacervats i do-nar-los més fermesa. Les primeres membranes eren probablement unes sen-zilles estructures lipídiques (una doble capa de fosfolípids). Aquesta matèriaorgànica envoltada d’una membrana és el que anomenem protocèl·lula.

Quedava un pas molt important per formar la primera cèl·lula, l’aparició deles cadenes d’àcids nucleics. Aquestes molècules tenen capacitat per autore-plicar-se i, per tant, duplicar de forma exacta la seva estructura. Això possibi-lità la reproducció cel·lular. La vida havia començat. D’això fa uns 3.600 mi-lions d’anys.

És important entendre que tots els passos que acabem de descriure de ma-nera sintètica, van produir-se en milions d’anys. Cal considerar bàsic el tempsperquè s’anessin produint els passos cap a la vida. Tornem, doncs, a la ideadels petits canvis graduals durant períodes de temps molt llargs, que menena grans canvis.

70

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

L’evolució de les primeres cèl·lules

Les primeres cèl·lules eren heteròtrofes: s’alimentaven de matèria orgànica.Això no era cap problema, perquè durant milions d’anys s’havia anat acumu-lant matèria orgànica, com ja hem explicat. Tanmateix, els processos d’obten-ció d’energia a partir de la matèria orgànica eren molt senzills i poc eficaços.Només es podia aprofitar una part de l’energia que contenia la matèria orgà-nica que els servia d’aliment. Aquest procés poc eficient d’aprofitament delsaliments s’anomena fermentació, i es produeix sense la participació d’oxigenatmosfèric. Recorda que l’atmosfera primitiva no tenia oxigen.

Aquests primers organismes unicel·lulars devien ser molt semblants a algunsdels actuals bacteris. Eren organismes d’estructura procariota, és a dir,cèl·lules sense nucli ni gairebé orgànuls cel·lulars.

Milions d’anys més tard, la matèria orgànica començava a ser escassa. Aixòprovocà, fa uns 2.000 milions d’anys, l’aparició d’una nova estratègia: captarl’energia solar per tal d’utilitzar-la per sintetitzar matèria orgànica. Havienaparegut els organismes fotosintetitzadors, els organismes anomenats autò-trofs, amb capacitat per sintetitzar matèria orgànica a partir de matèria inor-gànica, amb l’ajut de l’energia solar. Ja no calia trobar matèria orgànica persobreviure.

Més endavant, fa uns 1.400 milions d’anys, va aparèixer la cèl·lula eucariota,un tipus cel·lular més especialitzat, amb orgànuls específics per a cada unade les activitats metabòliques, la qual cosa el fa molt més eficient. Tot i queels primers éssers eucariotes van ésser unicel·lulars, aviat van començar unanova estratègia evolutiva: la col·laboració entre organismes unicel·lulars pertal de formar un únic ésser amb diferents funcions vitals realitzades pergrups de cèl·lules especialitzades. Així aparegueren els éssers pluricel·lulars,que aviat començaren a diversificar-se.

Tot el que hem descrit fins ara es va produir dins l’aigua, ja que fora de l’aiguael medi era molt hostil, a causa de la manca de protecció contra les radiacionsultraviolades, molt nocives per a la vida.

La fotosíntesi comporta la formació de gas oxigen que és expulsat a l’atmos-fera. L’èxit dels organismes fotosintetitzadors va provocar una gran acumula-ció d’oxigen a l’atmosfera. A les capes altes de l’atmosfera, part d’aquest oxi-gen (O2) es va convertir en ozó (O3), un gas que evita que passin la major partde les radiacions ultraviolades. Aquest fet possibilità que els éssers vius po-guessin iniciar, fa uns 400 milions d’anys, la colonització dels continents. Finsaleshores els continents eren grans deserts per a la vida.

La presència d’oxigen permeté també l’aparició d’un mètode molt més efi-cient d’obtenció de l’energia continguda en les molècules orgàniques: la res-piració cel·lular. Aquest mètode permeté obtenir molta més energia de lamatèria orgànica, i multiplicà les possibilitats de les estratègies evolutives.


71

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

8. L’aparició de l’ésser humàI nosaltres? Què fem enmig d’aquest Univers immens i enmig d’aquesta Terraen evolució constant? Aquesta pregunta és difícil de respondre. Molts filòsofsi teòlegs han intentat trobar un sentit a la nostra existència, però cadascú hade trobar la seva resposta. El que ara farem és estudiar el procés evolutiu queha fet possible l’aparició de l’ésser humà.

Els éssers humans pertanyem a l’espècie Homo sapiens. Dins de la classifica-ció d’organismes:

Dins dels primats podem distingir dos grans grups: els prosimis i els simis an-tropomorfs (simis amb forma humana). Dins dels simis antropomorfs, els hu-mans pertanyem al grup dels hominoideus, que està format per tres famílies:

• Pòngids Ximpanzés, goril·les i orangutans• Hidrobàtids Gibons i siamangs• Homínids Només una espècie actual, Homo sapiens.

Hi ha diverses espècies fòssils, que pertanyen als gèneres Ardipithecus i Australopithecus i Homo.

La família dels pòngids és la més propera a nosaltres. Dins d’aquesta família,els ximpanzés i els goril·les ens són més propers. Els darrers estudis compa-ratius d’ADN i proteïnes revelen una estreta relació evolutiva entre ximpan-zés, goril·les i humans. L’avantpassat comú pot situar-se fa uns 6 milionsd’anys. En realitat, els homínids podrien ser inclosos dins dels pòngids.

El procés d’hominització és el que ha diferenciat els éssers humans dels xim-panzés i goril·les. Els 5 trets principals d’aquest procés són:

72

CATEGORIA TAXONÒMICA TRETS PRINCIPALS

Regne Animal Obtenció activa de l’aliment. Gran desenvolu-pament del sistema nerviós.

Fílum Cordats Cordó nerviós dorsal. Eix cartilaginós o ossi.

Classe Mamífers Cos recobert de pèl. Glàndules mamàries.Orelles.

Ordre Primats Extremitats prènsils (amb capacitat per aga-far coses). Vida essencialment arbòria. Ullsen posició frontal i situats dins d’una cavitatòssia. Desenvolupament del cervell i de lavista.

Família Homínids Posició erecta.

Gènere Homo Construcció d’eines i gran desenvolupamentcerebral.

Espècie Homo sapiens Capacitat per parlar. Estructura social com-plexa. Consciència.

UN

ITA

T 2

L’E

VO

LU

CIÓ

DE

LE

S E

SP

ÈC

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Posició erecta Alineació de les cames amb el tros que precisa canvisen la pelvis i en l’articulació entre el fèmur i la pelvis.

Encefalització Augment del volum del crani. Es passa dels 400 cm3

dels primers homínids als 1.400 de l’Homo sapiens.Producció d’eines Elaboració d’eines per facilitar determinats processos,

gràcies a l’habilitat manipuladora de les mans i al des-envolupament de la intel·ligència.

Dentició Reducció dels ullals, que en els ximpanzés i els goril·lestenen una funció bàsicament defensiva. Endurimentdels molars per tal de poder alimentar-se de vegetalsdurs.

Capacitat simbòlica Capacitat per imaginar i representar. Manifestacionsartístiques. Rituals funeraris i altres cerimònies.

Evolució de l’esquelet durant l’hominització


73

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quina és la idea principal del fixisme?

Activitat 2Què proposa el catastrofisme de Cuvier?

Activitat 3Explica breument el mecanisme evolutiu descrit per Lamarck.

Activitat 4Com actua la selecció natural?

Activitat 5Quines peculiaritats presentaven les espècies de pinsans i tortugues estu-diades per Darwin a les Illes Galápagos?

Activitat 6Explica quina crítica es va fer a la teoria de Darwin pel que fa a l’apariciód’òrgans complexos.

74

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 7Com s’origina la variabilitat en les poblacions?

Activitat 8Quina direcció pren l’evolució de les espècies?

Activitat 9Explica el significat de la frase l’evolució no és una escala jeràrquica.

Activitat 10Quina idea introdueix la teoria dels equilibris interromputs en contraposi-ció a la idea d’evolució gradual de la teoria sintètica de l’evolució?

Activitat 11Quines proves evolutives aporta el registre fòssil?

Activitat 12Què són les estructures homòlogues?

75

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 13Com creus que s’han format les diferents races de gossos?

Activitat 14Quina diferència hi ha entre la selecció natural i la selecció artificial?

Activitat 15Com actuen les barreres geogràfiques en l’aparició de noves espècies?

Activitat 16Explica de quines formes poden sorgir noves espècies a partir de pobla-cions d’una espècie que viuen a la mateixa zona.

Activitat 17Relaciona:

Protocèl·lula Matèria orgànica dissolta en aigua

Brou primitiu Formacions fràgils de matèria orgànica i aigua

Coacervat Matèria orgànica envoltada d’una membranalipídica

Fermentació Poca eficiència en l’obtenció d’energia

Respiració cel·lular Molta eficiència en l’obtenció d’energia

76

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 18Quin fet permeté als organismes vius colonitzar els continents?

Activitat 19Amb quins hominoideus tenim més proximitat evolutiva?

Activitat 20Explica els trets diferencials que caracteritzen el procés d’hominització.

77

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?



1.- El catastrofisme és una teoria elaborada per George Cuvier, segons laqual

hi va haver un sol acte creador i algunes catàstrofes naturalsels organismes fòssils s’han format per catàstrofes naturals (terra-trèmols, inundacions, etc)hi ha hagut diverses catàstrofes que han fet desaparèixer moltesespècies de la Terral’aparició de l’ésser humà fou originada per una catàstrofe natural

2.- El transformisme de Buffon diu queles espècies semblants poden haver-se originat per transformació, apartir d’un avantpassat comú més perfecte, producte de la creacióles espècies semblants poden haver-se originat per selecció natural,a partir d’un avantpassat comú més perfecte, producte de la creacióles espècies es poden transformar per acció divinales espècies es poden transformar per acció humana

3.- La teoria de Lamarck exposa que la selecció natural actua semprela selecció natural actua únicament com a resposta a canvis en elmedi ambientels descendents hereten les característiques adquirides durant lavida dels seus progenitorsels descendents hereten únicament les característiques no adquiri-des durant la vida dels seus progenitors

4.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin-Wallaceels organismes només tenen els descendents que poden mantenir.els organismes tenen un excés de descendents, més dels que podenmantenirles espècies s’originen en les poblacions en què hi ha poca variacióla selecció natural actua sobre les característiques no heretables

5.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin-Wallace, les espècies apareixenper creacióde manera gradual, relativament lentade manera puntual, relativament ràpidanomés en llocs on no hi ha altres espècies competidores.

6.- Segons la teoria sintètica de l’evolució, el procés evolutiufa que apareguin cada cop organismes més perfectesfa que hi hagi menys competència entre els organismesté una direcció determinadano té una direcció determinada

78

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

7.- Segons la teoria sintètica de l’evolució, els organismes resultants del’evolució

es poden ordenar en diferents grups jeràrquicsconstitueixen una única escala jeràrquicano constitueixen una escala jeràrquicasón causats per una barreja d’informació i creació

8.- La teoria dels equilibris interromputs proposa que els canvis evolu-tius es produeixen

de manera gradual, durant llargs períodes de tempsde manera puntual, durant petits períodes de tempssempre en poblacions granssempre en una direcció determinada

9.- Segons el registre fòssill’edat de la Terra és superior a l’edat del Sistema Solarels fòssils més antics, en general, s’assemblen força a les formesactualshi ha més espècies extingides que viventshi ha més espècies vivents que extingides

10.- L’ala d’una mosca i l’ala d’un ocell sónestructures anàloguesestructures homòloguesestructures vestigialsestructures emparentades

11.- Dues espècies amb l’ADN molt semblantestan molt emparentades evolutivamentestan poc emparentades evolutivamenttenen la mateixa distribució geogràficatenen diferent distribució geogràfica

12.- L’obtenció agrícola de varietats de tomàquets grans i sucosos és unexemple de

selecció artificialselecció naturaldistribució geogràficaaparició de noves espècies per aïllament estacional

13.- La formació d’una nova espèciees produeix sempre amb diversificacióes produeix sempre sense diversificacióes pot produir amb diversificació o sense diversificacióimplica sempre un aïllament estacional

79

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

14.- Quan una població es reprodueix en una època diferent a la de la res-ta d’organismes de l’espècie, parlem d’aïllament

conductualgeogràficsexualestacional

15.- La Terra primitivatenia una atmosfera molt rica en oxigentenia una atmosfera sense oxigenno tenia atmosferano tenia aigua

16.- La matèria orgànicaes pot produir en un laboratorinomés la poden produir els organismes viusés l’única font d’energia pels éssers viusés la principal font d’energia dels éssers autòtrofs

17.- Els primers organismes pluricel·lularseren procarioteseren eucariotesvan aparèixer als continentsestaven formats per protocèl·lules

18.- Els pòngids evolutivament més propers a l’ésser humà sónels ximpanzés i els goril·lesels ximpanzés i els orangutansels ximpanzés i els gibonsels goril·les i els orangutans

19.- En el procés d’hominització, la massa encefàlica va passar de 400cm3 fins a

700 cm3

1.400 cm3

2.000 cm3

2.400 cm3

20.- En el procés d’hominització els molars es van endurir per tal de podertallar millor els alimentsalimentar-se de carnalimentar-se de fruitaalimentar-se de vegetals durs

80

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Activitat 2Un agricultor que conreava un camp de blat de moro, l’any 1994 va obteniruna collita de 10,5 tones de gra. L’any 1995 va comprar un pesticida per ferfront a una plaga d’escarabats. El pesticida li permeté salvar gairebé totala collita, que fou de 9,8 tones. L’any 1996, davant la mateixa plaga, l’agri-cultor va utilitzar el mateix pesticida. La collita fou de 9 tones. L’any 1997tornà la plaga d’escarabats i, utilitzant el mateix pesticida, la collita fou denomés 7,5 tones. L’agricultor comprovà com cada nova plaga d’escarabatsera més resistent al pesticida i un nombre superior d’escarabats sobrevi-vien. Pots explicar per què es va produir aquesta situació?

Activitat 3Els guepards són els felins més ràpids del planeta. La seva velocitat elspermet caçar amb més facilitat les preses. Dóna una explicació lamarckis-ta i una explicació darwinista que justifiquin el procés evolutiu que ha per-mès als guepards arribar a ser tan ràpids.

81

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quina és la idea principal del fixisme?Que totes les espècies van ser creades per Déu tal i com ara les coneixem ique, per tant, no han experimentat canvis al llarg del temps.

Activitat 2Què proposa el catastrofisme de Cuvier?Proposa que l’existència d’organismes fòssils, no presents actualment,s’explica per catàstrofes naturals que els van fer desaparèixer. L’origen deles espècies és però de caràcter diví.

Activitat 3Explica breument el mecanisme evolutiu descrit per Lamarck.Podem resumir la teoria de Lamarck en dos punts:

1. Durant la vida d’un organisme es produeixen canvis físics a causa dela seva activitat.

2. Els descendents hereten les característiques adquirides durant lavida dels seus progenitors, de manera que tots aquests trets adqui-rits passen a la generació següent, produint l’evolució de l’espècie.

Activitat 4Com actua la selecció natural?Cada individu té unes determinades característiques que, segons l’am-bient on visqui, són més o menys favorables per poder sobreviure i repro-duir-se. El procés de selecció natural fa que sobrevisquin i es reprodueixinels individus amb característiques més favorables. Com que algunes d’a-questes característiques són heretables, a la propera generació es produi-ran amb més freqüència.

Activitat 5Quines peculiaritats presentaven les espècies de pinsans i tortugues estu-diades per Darwin a les Illes Galápagos?A cada illa hi havia una espècie diferent, però totes tenien molts trets co-muns entre elles.

Activitat 6Explica quina crítica es va fer a la teoria de Darwin pel que fa a l’apariciód’òrgans complexos.No quedava clar com es podia arribar a formar un òrgan complex com, perexemple, un ull. De quina forma es podien anar seleccionant durant gene-racions i generacions petites característiques no funcionals que acabessinportant a la formació d’un ull?Darwin proposà com a resposta la preadaptació, un mecanisme segons elqual les primeres etapes de la formació d’un òrgan determinat podien serexplicades per una funció diferent a la que finalment assoleix l’òrgan. Un

82

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

exemple de preadaptació són les plomes dels ocells que, abans de servirper volar podien haver servit com a aïllant tèrmic.

Activitat 7Com s’origina la variabilitat en les poblacions?A partir de mutacions en el material genètic.

Activitat 8Quina direcció pren l’evolució de les espècies?No hi ha cap finalitat preestablerta en el procés evolutiu. L’únic mecanis-me que hi intervé és l’adaptació a les condicions del medi. Com que lescondicions del medi canvien al llarg del temps, la direcció de l’evoluciótambé va canviant per tal d’adaptar-se sempre a les noves circumstàncies.

Activitat 9Explica el significat de la frase l’evolució no és una escala jeràrquica.Vol dir que no hi ha una gradació que vagi d’organismes més evolucionatsa organismes menys evolucionats. Podem parlar d’organismes amb es-tructures més o menys complexes, però no d’uns organismes més evolu-cionats o superiors en contraposició a uns altres de menys evolucionats oinferiors. L’evolució és l’adaptació al medi i tots hem fet un camí igual dellarg des de l’aparició del primer ésser vivent.

Activitat 10Quina idea introdueix la teoria dels equilibris interromputs en contraposi-ció a la idea d’evolució gradual de la teoria sintètica de l’evolució?Segons aquesta teoria, les espècies evolucionen molt ràpidament, en pocsmilers d’anys. Aquest període tan curt, en temps geològics, fa que hi hagimolt pocs fòssils de transició. Hi hauria grans períodes (de milions d’anys)de calma evolutiva, d’equilibri, interromputs per breus períodes de canvisque menarien a un nou equilibri, un altre període de calma. I així successi-vament.

Activitat 11Quines proves evolutives aporta el registre fòssil?El registre fòssil ens permet dir que:

1. Hi ha més espècies extingides que no pas vivents.2. La majoria d’organismes fòssils presenten suficients semblances

amb organismes vivents per poder-hi establir relacions de parentiu.3. En general, com més antic és un fòssil, més diferent és de l’espècie

actual amb el qual se’l relaciona.4. Es poden establir cadenes evolutives entre diversos fòssils, amb

progressius canvis morfològics, fins a arribar a relacionar-los ambuna espècie actual.

83

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 12Què són les estructures homòlogues?Les estructures homòlogues són les que tenen un origen estructuralcomú, malgrat que hagin pogut arribar a formes i funcions prou diferents.

Activitat 13Com creus que s’han format les diferents races de gossos?Per selecció artificial, encreuant durant moltes generacions gossos ambdeterminades característiques que es volien seleccionar.

Activitat 14Quina diferència hi ha entre la selecció natural i la selecció artificial?Fonamentalment, el procés és el mateix. La diferència està en l’agent se-leccionador, el medi natural en el cas de la selecció natural i l’activitat hu-mana en el cas de la selecció artificial.

Activitat 15Com actuen les barreres geogràfiques en l’aparició de noves espècies?Eviten que les poblacions d’una determinada espècie es posin en contactedurant molt de temps. Després de milers o milions d’anys, les poblacionsseparades hauran acumulat força diferències per tal d’adaptar-se a les se-ves condicions de vida particulars. Les diferències acumulades faran im-possible que, si més endavant es posen en contacte, s’aparellin i tinguindescendència fèrtil. Seran ja dues espècies diferents.

Activitat 16Explica de quines formes poden sorgir noves espècies a partir de pobla-cions d’una espècie que viuen a la mateixa zona.Els dos mecanismes principals són l’aïllament estacional i l’aïllament se-xual.L’aïllament estacional es produeix quan hi ha un grup d’organismes que esreprodueix en una època diferent que la resta de l’espècie. L’aïllament sexual es produeix quan hi ha canvis morfològics o de comporta-ment que dificulten l’encreuament entre determinats membres de l’espècie.

Activitat 17Relaciona:

Protocèl·lula Matèria orgànica dissolta en aigua

Brou primitiu Formacions fràgils de matèria orgànicai aigua

Coacervat Matèria orgànica envoltada d’unamembrana lipídica

Fermentació Poca eficiència en l’obtenció d’energia

Respiració cel·lular Molta eficiència en l’obtenció d’energia

84

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 18Quin fet permeté als organismes vius colonitzar els continents?La fotosíntesi comportà l’acumulació de gas oxigen a l’atmosfera. A les ca-pes altes de l’atmosfera, part d’aquest oxigen (O2) es va convertir en ozó(O3), un gas que evita que passin la major part de les radiacions ultraviola-des. Aquest fet possibilità que els éssers vius poguessin iniciar, fa uns 400milions d’anys, la colonització dels continents. Fins aleshores els conti-nents eren grans deserts per a la vida.

Activitat 19Amb quins hominoideus tenim més proximitat evolutiva?Amb els pòngids i, més concretament, amb els ximpanzés i els goril·les.

Activitat 20Explica els trets diferencials que caracteritzen el procés d’hominització.Hi ha cinc trets fonamentals en el procés d’hominització:

1. Posició erecta2. Augment de la mida de l’encèfal3. Producció d’eines per facilitar diversos processos4. Dentició adaptada per mastegar aliments durs5. Capacitat per imaginar i representar

85

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?



1.- El catastrofisme és una teoria elaborada per George Cuvier, segons laqual

hi va haver un sol acte creador i algunes catàstrofes naturalsels organismes fòssils s’han format per catàstrofes naturals (terra-trèmols, inundacions, etc)

⌧ hi ha hagut diverses catàstrofes que han fet desaparèixer moltesespècies de la Terral’aparició de l’ésser humà fou originada per una catàstrofe natural

2.- El transformisme de Buffon diu que⌧ les espècies semblants poden haver-se originat per transformació, a

partir d’un avantpassat comú més perfecte, producte de la creacióles espècies semblants poden haver-se originat per selecció natural,a partir d’un avantpassat comú més perfecte, producte de la creacióles espècies es poden transformar per acció divinales espècies es poden transformar per acció humana

3.- La teoria de Lamarck exposa que la selecció natural actua semprela selecció natural actua únicament com a resposta a canvis en elmedi ambient

⌧ els descendents hereten les característiques adquirides durant lavida dels seus progenitorsels descendents hereten únicament les característiques no adquiri-des durant la vida dels seus progenitors

4.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin-Wallaceels organismes només tenen els descendents que poden mantenir.

⌧ els organismes tenen un excés de descendents, més dels que podenmantenirles espècies s’originen en les poblacions en què hi ha poca variacióla selecció natural actua sobre les característiques no heretables

5.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin-Wallace, les espècies apareixenper creació

⌧ de manera gradual, relativament lentade manera puntual, relativament ràpidanomés en llocs on no hi ha altres espècies competidores.

6.- Segons la teoria sintètica de l’evolució, el procés evolutiufa que apareguin cada cop organismes més perfectesfa que hi hagi menys competència entre els organismesté una direcció determinada

⌧ no té una direcció determinada

86

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

7.- Segons la teoria sintètica de l’evolució, els organismes resultants del’evolució

es poden ordenar en diferents grups jeràrquicsconstitueixen una única escala jeràrquica

⌧ no constitueixen una escala jeràrquicasón causats per una barreja d’informació i creació

8.- La teoria dels equilibris interromputs proposa que els canvis evolu-tius es produeixen

de manera gradual, durant llargs períodes de temps⌧ de manera puntual, durant petits períodes de temps

sempre en poblacions granssempre en una direcció determinada

9.- Segons el registre fòssill’edat de la Terra és superior a l’edat del Sistema Solarels fòssils més antics, en general, s’assemblen força a les formesactuals

⌧ hi ha més espècies extingides que viventshi ha més espècies vivents que extingides

10.- L’ala d’una mosca i l’ala d’un ocell són⌧ estructures anàlogues

estructures homòloguesestructures vestigialsestructures emparentades

11.- Dues espècies amb l’ADN molt semblant⌧ estan molt emparentades evolutivament

estan poc emparentades evolutivamenttenen la mateixa distribució geogràficatenen diferent distribució geogràfica

12.- L’obtenció agrícola de varietats de tomàquets grans i sucosos és unexemple de⌧ selecció artificial

selecció naturaldistribució geogràficaaparició de noves espècies per aïllament estacional

13.- La formació d’una nova espèciees produeix sempre amb diversificacióes produeix sempre sense diversificació

⌧ es pot produir amb diversificació o sense diversificacióimplica sempre un aïllament estacional

87

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

14.- Quan una població es reprodueix en una època diferent a la de la res-ta d’organismes de l’espècie, parlem d’aïllament

conductualgeogràficsexual

⌧ estacional

15.- La Terra primitivatenia una atmosfera molt rica en oxigen

⌧ tenia una atmosfera sense oxigenno tenia atmosferano tenia aigua

16.- La matèria orgànica⌧ es pot produir en un laboratori

només la poden produir els organismes viusés l’única font d’energia pels éssers viusés la principal font d’energia dels éssers autòtrofs

17.- Els primers organismes pluricel·lularseren procariotes

⌧ eren eucariotesvan aparèixer als continentsestaven formats per protocèl·lules

18.- Els pòngids evolutivament més propers a l’ésser humà són⌧ els ximpanzés i els goril·les

els ximpanzés i els orangutansels ximpanzés i els gibonsels goril·les i els orangutans

19.- En el procés d’hominització, la massa encefàlica va passar de 400cm3 fins a

700 cm3

⌧ 1.400 cm3

2.000 cm3

2.400 cm3

20.- En el procés d’hominització els molars es van endurir per tal de podertallar millor els alimentsalimentar-se de carnalimentar-se de fruita

⌧ alimentar-se de vegetals durs

88

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Activitat 2Un agricultor que conreava un camp de blat de moro, l’any 1994 va obteniruna collita de 10,5 tones de gra. L’any 1995 va comprar un pesticida per ferfront a una plaga d’escarabats. El pesticida li permeté salvar gairebé totala collita, que fou de 9,8 tones. L’any 1996, davant la mateixa plaga, l’agri-cultor va utilitzar el mateix pesticida. La collita fou de 9 tones. L’any 1997tornà la plaga d’escarabats i, utilitzant el mateix pesticida, la collita fou denomés 7,5 tones. L’agricultor comprovà com cada nova plaga d’escarabatsera més resistent al pesticida i un nombre superior d’escarabats sobrevi-vien. Pots explicar per què es va produir aquesta situació?

És un cas de selecció natural. De la població d’escarabats de la primeraplaga només van sobreviure uns pocs individus. Aquests escarabats es vanreproduir i van transmetre la seva informació a la generació següent que,per tant, fou més resistent que l’anterior. La repetició d’aquest procés anyrere any féu que l’efectivitat del pesticida anés minvant any rere any. Cal-dria un canvi de pesticida per recuperar l’eficàcia del primer any.

Activitat 3Els guepards són els felins més ràpids del planeta. La seva velocitat elspermet caçar amb més facilitat les preses. Dóna una explicació lamarckis-ta i una explicació darwinista que justifiquin el procés evolutiu que ha per-mès als guepards arribar a ser tan ràpids.

Explicació lamarckistaAl llarg de la seva vida, els guepards, intentant caçar les seves preses, des-envolupen molt l’esquelet i la musculatura que els permet córrer més.Quan es reprodueixen, passen a la descendència aquests canvis adquiritsdurant la seva vida, de manera que la generació següent neix amb unes es-tructures esquelètiques i musculars més ben adaptades per córrer. Des-prés d’algunes generacions de repetició d’aquest procés, els guepards hanarribat a ser els felins més ràpids.

Explicació darwinistaHi ha guepards més ràpids i guepards més lents. Els guepards més ràpidscacen més fàcilment. Els guepards més lents tenen molta dificultat per ca-çar, per la qual cosa moren o van mal alimentats i es reprodueixen molt poc.Com que els guepards més ràpids són els que es reprodueixen més i passenla seva informació a la generació següent, la propera generació tindrà infor-mació hereditària per córrer més. Després de moltes generacions de repe-tició d’aquest procés, els guepards han arribat a ser els felins més ràpids.

89

UN

ITA

T 2

QU

È H

AS

TR

EB

AL

LA

T?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

90

quèhas treballat?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

91

UN

ITA

T 2

CO

M H

O P

OR

TO

?

comho porto?




Valorar les teories abans de Darwin,sobre l’origen de la gran diversitatd’organismes.

Descriure com actua la selecciónatural descrita per Darwin.

Explicar quines són les principalsaportacions posteriors a Darwin,sobre els mecanismes de l’evolució.

Interpretar les proves que ratifiquenl’evolució.

Descriure com es fa la seleccióartificial d’organismes.

Explicar els processos que portena l’aparició de noves espècies.

Valorar les diferents teories sobrel’origen de la vida.

Valorar quins són els coneixementsactuals sobre el procés evolutiude l’ésser humà.

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Unitat 3INCIDÈNCIA HUMANA

SOBRE L’ENTORN

92

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

93

UN

ITA

T 3

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?


• Valorar la importància del medi ambient.• Explicar quines activitats humanes generen

agressions al medi ambient.• Identificar quines són les principals problemàtiques

mediambientals.• Resumir quines mesures cal prendre per protegir

el medi ambient.• Precisar d’on prové l’energia que utilitzem.• Valorar la importància d’aconseguir aturar

el creixement demogràfic.• Indicar quines actituds personals poden ajudar

a millorar el medi ambient.• Valorar la incidència de la pobresa i l’analfabetisme

en els problemes mediambientals.

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

1. El medi ambientAvui dia se sent a parlar molt del medi ambient i de la necessitat de protegir-lo. La tecnologia avança a passos de gegant i, en molts casos, deixa petjadesen el medi que poden durar molts anys. L’impacte prové bàsicament de dosfets: l’augment de la població humana i l’augment del consum d’energia percàpita. La Terra té capacitat de resposta a les pertorbacions que pateix, peròla velocitat d’aquesta resposta disminueix en la mesura en què augmenta lamagnitud de la pertorbació.

Potser ara és el moment d’aturar-nos i reflexionar sobre el model de desen-volupament que més interessa a la humanitat. Cal que sigui un model que nopensi únicament en el present, sinó que contempli també el desenvolupa-ment de les properes generacions. Un model que pensi en tots els habitantsde la Terra i que trenqui l’actual separació entre països desenvolupats i nodesenvolupats.

El medi ambient és l’entorn en què viuen els organismes, tot allò que els envoltai que d’alguna manera condiciona la seva vida.

Evolució històrica de la interacció entre l’ésser humà i el medi ambient

L’ésser humà, com tots els organismes, interactua amb el medi ambient i,fruit d’aquesta interelació, s’esdevenen canvis. Hi ha hagut una evolució his-tòrica de les relacions entre l’ésser humà i el medi. Podem distingir duesgrans etapes: fins a la revolució industrial i a partir de la revolució industrial.

Relacions ésser humà-medi ambient fins a la revolució industrialDurant l’edat de pedra, les relacions entre les persones i el medi ambientcomportaven un mínim impacte en el medi, atès el mínim desenvolupamenttecnològic. A partir de l’edat de ferro, la tecnologia permeté el desenvolupa-ment de l’agricultura i la ramaderia i, per tant, el sedentarisme. Aleshores, hiva haver un augment de la població humana i aparegueren les ciutats. Enaquest moment l’impacte de l’activitat humana sobre el medi es començà anotar, tot i que de forma molt localitzada. L’impacte més gran fou la desapari-ció dels boscos propers a les ciutats, per tal d’obtenir terres de conreu i com-bustible per cuinar i escalfar-se.

Relacions ésser humà-medi ambient a partir de la revolució industrialLa revolució industrial va comportar canvis radicals en les relacions entre lespersones i el medi. La utilització dels combustibles fòssils i el desenvolupa-ment tecnològic van provocar grans impactes mediambientals.

Un impacte mediambiental és una interferència de l’ésser humà en el medi am-bient, fruit de la qual es produeix una contaminació del medi o un canvi en elsprocessos naturals.

94

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

La millora en la nutrició comportà una major esperança de vida i un gran aug-ment de la població. Durant el segle XX, l’impacte humà sobre el medi va arri-bar a provocar grans canvis en l’entorn: destrucció d’una gran part de la co-berta vegetal, contaminació de les aigües, canvis en la composicióatmosfèrica, acumulació de residus, etc.

L’augment demogràfic

La humanitat va trigar milers d’anys a arribar als 1.000 milions d’habitants,cosa que succeí cap a l’any 1825, un cop iniciada la revolució industrial. A par-tir d’aleshores, l’augment de la població mundial es va disparar. No és que lagent s’hagués posat a criar com a conills sinó que van deixar de morir com amosques. La millora de l’alimentació i les grans millores higièniques i sanità-ries van permetre que gran part de la població arribés a l’estat adult i es re-produís. L’augment ha estat molt ràpid.

Aquest alarmant creixement de la població no sembla que s’hagi d’aturar enels propers anys. Cada dia neixen uns 250.000 éssers humans més. Si nocanvia la situació actual, l’any 2.060 la població mundial podria ésser d’uns10.000 milions.

Per tal d’estabilitzar la població mundial, cal fer la transició demogràfica: l’e-quiparació de les taxes de natalitat i mortalitat. Això gairebé ja s’ha produïtals països industrialitzats, on la població creix, en conjunt, a un ritme inferiora l’1% anual. És en els països no desenvolupats on es produeix el major aug-ment de la població, ja que encara no han realitzat la transició demogràfica.En aquests països, la manca de revolució agrícola i cultural dificulten la baixa-da de la taxa de natalitat mentre que la taxa de mortalitat ha baixat molt acausa de la lluita contra malalties mortals i l’accés d’una bona part de la po-blació als medicaments. Cal posar l’èmfasi en l’educació de la dona i en la pla-nificació familiar. A Tailàndia i Costa Rica, la planificació familiar va reduir a lameitat la fertilitat en un període de 25 anys (1960-1985). Tanmateix, cal con-siderar que l’augment de població està lligat a la pobresa i l’analfabetisme. Latransició demogràfica en els països pobres només serà possible si la planifi-cació familiar va acompanyada d’accés a la cultura i de repartiment de la ri-quesa.

95

ANYMILIONS

D’HABITANTS

1825 1.000

1927 2.000

1960 3.000

1974 4.000

1987 5.000

1999 6.000

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

La transició demogràfica a Europa

Un fenomen paral·lel a l’augment de la població mundial és l’augment de lapoblació urbana. L’any 1800 només un 5% de la població mundial vivia a lesciutats, mentre que avui dia aquesta xifra s’atansa al 50%. En els països po-bres l’augment ràpid de les ciutats comporta la creació de suburbis amb con-dicions de vida infrahumanes. A Mumbai i a Rio de Janeiro, hi viuen uns 4 mi-lions de persones amuntegades en assentaments il·legals i sense unesmínimes condicions higièniques. Tanmateix, alguns d’aquests suburbis van ti-rant endavant gràcies a la lluita diària de les persones que hi viuen.

La concentració de grans quantitats de població en espais reduïts provocagreus problemes de contaminació del medi, com veurem més endavant. D’al-tra banda, en molts casos, el creixement urbà ha ocupat zones agrícoles degran fertilitat i ha desplaçat l’activitat agrària cap a sòls més pobres. A més,la sobreexplotació agrícola per fer front a la demanda d’aliments d’una pobla-ció creixent, redueix la qualitat de les terres i complica els resultats de les co-llites futures.

Cal un esforç decidit i coordinat del món sencer per arribar a la transició de-mogràfica mundial. Només així es podrà fer front a l’exhauriment de recur-sos, la producció de residus i els desequilibris que empenyen una part de lapoblació a emigrar per poder sobreviure.

La gestió del medi ambient

La gestió del medi ambient és el conjunt de mesures que cal prendre per tal defer-ne un ús racional i sostenible al llarg del temps, evitant generar impactes me-diambientals.El desenvolupament sostenible és el que permet una activitat humana duradorai respectuosa amb el medi ambient. És un desenvolupament econòmic i socialque es du a terme de manera harmònica amb el medi que ens envolta, sense pro-vocar-hi alteracions greus.

96

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Cal que aquest concepte estigui present a l’hora de planificar el desenvolupa-ment econòmico-social de qualsevol zona. Altrament posarem en perill la su-pervivència de molts ecosistemes i potser acabi perillant la nostra presènciaen el planeta.

Una correcta gestió del medi ambient comporta aplicar mesures preventivesi correctores.

Les mesures preventives són les encaminades a evitar problemes. Si es voltreure fusta d’un bosc, cal tallar els arbres en la mateixa mesura que creixen,per tal d’evitar la deforestació. Si es vol instal·lar una indústria, cal evitar quela seva implantació generi contaminació en el medi ambient o residus de difí-cil tractament.

La contaminació és l’aparició en el medi ambient de substàncies perjudicials oformes d’energia que provoquen un desequilibri del medi natural.

Les mesures correctores són les que intenten pal·liar els efectes d’un proble-ma mediambiental, un cop s’ha produït. Si hi ha hagut un incendi, cal posaresment en la recuperació dels boscos. Si es produeix un vessament de petrolial mar, cal evitar que la taca s’escampi i afecti altres zones.

Ara veurem quines són les principals problemàtiques relacionades amb elmedi ambient i quines mesures de gestió convé dur a terme per corregir-les.Dividirem aquest estudi en quatre grans apartats:

• Canvis a l’atmosfera• Canvis a la hidrosfera• Els boscos i el sòl• Els residus i el reciclatge


2. Canvis a l’atmosferaLa composició atmosfèrica és el resultat d’un equilibri entre els éssers vius iels processos geològics. Cal dir que la composició ha anat canviant al llarg dela història. Recorda, per exemple, que la atmosfera primitiva no contenia oxi-gen, però l’atmosfera actual en conté un 21%, gràcies a l’activitat dels orga-nismes fotosintetitzadors. Tanmateix, si volem que la vida en el planeta Terraes mantingui tal i com la coneixem, evolucionant a poc a poc com ho ha fetfins ara, és important no alterar greument l’equilibri actual.

Malgrat que hi ha fonts naturals de contaminació atmosfèrica (les erupcionsvolcàniques i els incendis forestals naturals), la major part de la contaminacióestà originada per l’activitat humana. N’estudiarem l’origen i l’abast seguintaquests quatre punts:

97

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

• L’efecte hivernacle i el canvi climàtic• La pluja àcida• L’aprimament de la capa d’ozó• La contaminació atmosfèrica urbana

L’efecte hivernacle i el canvi climàtic

Segur que has sentit a dir que el clima està canviant, que abans feia més fredque ara i nevava més. Què hi ha de cert en aquestes afirmacions? Són fenò-mens locals o afecten tot el planeta?

Causes i efectesEl Sol envia l’energia necessària per escalfar la Terra. Tanmateix, la tempera-tura de l’atmosfera disminueix a mesura que ens allunyem del nivell del mar.Això s’explica per la presència a l’atmosfera de determinats gasos que tenenla capacitat de retenir calor i per la disminució de les seves concentracions enaugmentar l’altura. És per això que a dalt de les muntanyes fa més fred.

Alguns gasos atmosfèrics provoquen un efecte similar al del vidre d’un hiver-nacle: deixen passar els raigs del Sol cap a dins de l’hivernacle però retenenuna bona part de les radiacions calòriques produïdes per la reflexió dels raigssolars en fer impacte sobre la superfície de la Terra. Aquest procés evita que,quan es fa de nit, la temperatura baixi excessivament. Hem d’entendre, pertant, que l’efecte hivernacle garanteix unes condicions apropiades per almanteniment de la vida. Sense la presència d’aquests gasos la temperaturamitjana de la superfície terrestre disminuiria uns 30ºC i seria d’uns –22ºC.

El gas que més contribueix a l’efecte hivernacle és el diòxid de carboni (CO2).Altres gasos que també hi contribueixen són, per ordre d’importància: elsCFC (clorofluorocarburs), el metà i els òxids de nitrogen.

Des del començament de la revolució industrial, l’activitat humana ha fet in-crementar força la concentració de CO2, la qual cosa ha comportat un aug-ment de la temperatura global del planeta. És el que anomenem canvi climà-tic. Cap a l’any 1800 la concentració de CO2 era de 280 ppm (parts per milió),mentre que actualment és ja d’unes 360 ppm i augmenta amb rapidesa, jaque cada any s’alliberen més de 25.000 tones de CO2, 4/5 parts provinentsde la combustió dels combustibles fòssils i 1/5 part provinent de la destrucciódels boscos.

La darrera dècada és la més calenta que es recorda. Es calcula que la tempe-ratura mitjana ha pujat 1ºC aproximadament, des del començament de la in-dustrialització, i algunes previsions consideren que, cap a l’any 2020, la tem-peratura mitjana mundial serà d’1,3ºC superior a la temperatura anterior a larevolució industrial. Cap a l’any 2070 l’augment podria arribar als 3ºC. Mal-grat que aquests augments poden semblar insignificants, cal considerar queun augment de 3ºC provocaria uns nivells d’escalfament que no s’han produïtdurant els dos darrers milions d’anys.

98

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Si continua l’augment de la temperatura, els principals efectes seran:

1. L’augment del nivell del mar. La pujada de la temperatura fondrà gransmasses de gel polar, la qual cosa farà augmentar el nivell del mar. Això pro-vocarà la inundació de terres costaneres. Algunes, com els deltes dels rius,són especialment fèrtils. Un dels llocs on la situació pot ésser especial-ment dramàtica és Bangla Desh, un estat situat a la desembocadura delsrius Ganges, Brahmaputra i Meghna. Una bona part de les illes Maldives po-drien arribar a desaparèixer sota el mar.

2. Disminució de les collites. El negament de terres fèrtils i els canvis dels rè-gims de pluges provocaran una disminució de les collites que causaran se-riosos problemes d’abastiment, sobretot als països en vies de desenvolu-pament. L’extensió de les zones desèrtiques augmentarà.

3. Desaparició d’organismes: L’augment de la temperatura provocarà migra-cions. Algunes espècies no podran adaptar-se i moriran. Per a la majoriad’organismes, el problema no és pas el canvi, sinó la velocitat a la qual esprodueix el canvi, que no permet l’adaptació de les espècies. D’altra banda,la migració de moltes espècies a latituds més altes comporta una nova si-tuació de competència entre les espècies locals i les nouvingudes, la qualcosa sovint determina la desaparició de les espècies autòctones i canvis enles xarxes tròfiques

GestióCal controlar les emissions de CO2 i aturar els processos de deforestació.Aquestes mesures comporten un grau de cooperació entre els estats que noés fàcil d’aconseguir. Els interessos econòmics divergents dificulten l’entesa.

La pluja àcida

La pluja àcida és un fenomen derivat de la utilització dels combustibles fòs-sils en quantitats elevades. Per aquest motiu, és una ploblemàtica força cir-cumscrita a les zones fortament industrialitzades.

99

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Causes i efectesLa utilització de combustibles fòssils per part de la indústria i dels vehiclesprovoca l’emissió a l’atmosfera d’òxids de sofre i de nitrogen que, en contacteamb el vapor d’aigua, esdevenen àcid sulfúric i àcid nítric. Quan aquests àcidsprecipiten, generen diversos problemes. Els més importants són:

1. Mortalitat d’organismes. La pluja àcida provoca la solubilització de nu-trients bàsics del sòl com el potasi, el magnesi o el calci, que són arrosse-gats cap als rius i cap a les aigües subterrànies. La falta de nutrients provo-ca l’afebliment i la mort dels vegetals. D’altra banda, la pluja àcida tambéarrossega metalls pesants (sobretot mercuri, alumini, plom, zenc i manga-nès) cap als llacs i cap als rius, on provoquen la mort dels peixos i dels ani-mals que se’ls mengen.

2. Pèrdua del patrimoni històric. La pluja àcida malmet els monuments demarbre que, segons molts estudis, s’han deteriorat més durant els darrers40 anys que no pas en els 2000 anys anteriors. D’altra banda, els vitralls esdestenyeixen i els llibres i les pintures es malmeten. Tot això ha obligatmolts museus i biblioteques, a prendre mesures de protecció.

Els moviments atmosfèrics fan que, malgrat un país no emeti òxids de sofre initrogen, pugui rebre pluja àcida provinent d’un país veí.

GestióPer fer front a l’amenaça de la pluja àcida, cal reduir al màxim les emissionsd’òxids de sofre i nitrogen. Per fer-ho, s’han d’instal·lar filtres a les centralstèrmiques i catalitzadors als vehicles que utilitzen combustibles fòssils.

L’aprimament de la capa d’ozó

L’ozó (O3) és un gas molt tòxic a les capes baixes de l’atmosfera. Curiosamentperò, a les capes altes, entre 15 i 50 km d’altitud, l’ozó ens protegeix de les ra-diacions ultraviolades, altament nocives per a la vida. És com una mena d’es-cut protector.

Causes i efectesHi ha gasos produïts per l’activitat humana que, en arribar a les capes altesde l’atmosfera, es combinen amb l’ozó i el converteixen en oxigen corrent(O2), que no té cap efecte protector. L’exhauriment d’ozó és especialment im-portant a les zones properes als pols, a causa dels moviments atmosfèrics. Lazona equatorial no pateix encara aquest problema.

Els principals gasos responsables de l’afebliment de la capa d’ozó són els CFC(clorofluorocarburs), uns productes utilitzats en aerosols, escumes, insono-rització de locals, productes de neteja en el camp de l’electrònica, sistemesde refrigeració i sistemes d’aire condicionat. També hi intervenen altres pro-ductes, com l’haló 1.301 dels extintors de foc.

L’arribada de moltes radiacions ultraviolades provoca:

100

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

1. Càncer de pell i cataractes. L’augment de radiacions ultraviolades està es-tretament relacionat amb l’augment de la incidència de càncer de pell i deles cataractes. Per aquest motiu, en els països nòrdics, on l’aprimament dela capa d’ozó és més gran, es recomana evitar les radiacions solars ambulleres de sol, barrets i cremes protectores. Aquestes malalties no única-ment les pateixen els humans, sinó que també afecten la resta d’animals.

2. Alteracions en els ecosistemes. Les radiacions ultraviolades provoquenmortaldat en els organismes unicel·lulars dels ecosistemes aquàtics; elplàncton. Aquests organismes són el primer esglaó de les cadenes alimen-tàries aquàtiques, per la qual cosa tot l’ecosistema es veu perjudicat. Enels ecosistemes terrestres, l’arribada de gran quantitat de radiacions ultra-violades provoca una disminució de la biomassa dels organismes produc-tors. Aquests organismes han d’emprar part de l’energia a reparar elsdanys que les radiacions ultraviolades ocasionen en els seus teixits. Aixòsignifica una disminució d’aliment per als organismes consumidors queprovoca canvis en les xarxes tròfiques que poden comportar la desapariciód’alguns organismes.

GestióLa majoria de productes que danyen la capa d’ozó estan prohibits als païsosindustrialitzats. Cal, però, estar amatent i veure si algun altre producte li cau-sa danys. El problema més gran és que, malgrat que ara les emissions de pro-ductes nocius siguin mínimes, els que ja han estan alliberats poden romandreactius durant molt de temps. D’altra banda, molts d’aquests productes encarano han arribat a les capes altes atmosfèriques, per la qual cosa cal pensarque la situació empitjorarà a curt i a mitjà termini, però és d’esperar una mi-llora a llarg termini.

La contaminació atmosfèrica urbana

Com més creixen les ciutats, més augmenten els problemes per a la salut delsseus habitants. Els dos principals problemes són la contaminació acústica i lacontaminació atmosfèrica. La contaminació acústica, provocada pels mitjansde transport i per les diverses activitats humanes que es duen a terme a lesciutats, poden provocar diversos graus de sordesa en els seus habitants. Lacontaminació atmosfèrica té efectes molt més greus, com veurem tot seguit.

Causes i efectesL’atmosfera ciutadana conté una mescla molt tòxica de gasos contaminantsprovinents de les indústries, les incineradores i els vehicles. Sovint els conta-minants alliberats es combinen entre ells i generen altres productes secunda-ris, de vegades més verinosos. Aquest còctel metzinós pot causar malaltiesen molts òrgans del cos i és especialment perillós en les etapes de creixe-ment.

Aquesta problemàtica és especialment greu al Tercer Món i a l’Europa del’Est, on la deteriorada situació econòmica agreuja encara més les coses, jaque no s’esmercen diners en apaivagar el problema. A la Xina, la incidència

101

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

del càncer de pulmó és cinc cops superior a les ciutats que a les zones rurals.Algunes ciutats d’Àsia estan immerses en un núvol de pol·lució durant totl’any. Els països rics també pateixen aquest problema, malgrat que hi ha in-tents per reduir al màxim les emissions de contaminants.

GestióEn general, cal reduir al màxim les emissions dels gasos contaminants i po-tenciar la utilització d’energies netes.

Pel que fa als vehicles, hi ha dues grans línies d’actuació: la reducció i el con-trol.

Per tal de reduir la intensitat del trànsit, diverses ciutats han posat en marxadiferents estratègies. A moltes ciutats el trànsit pel centre de la ciutat estàrestringit durant moltes hores al dia, a d’altres només es deixa circular unapart dels vehicles cada dia. A l’estat nord-americà de Califòrnia, una normati-va obliga a que una part important dels vehicles siguin alimentats per ener-gies no contaminants. A més, hi ha mesures que penalitzen els vehicles ocu-pats per una sola persona.

El control de les emissions es du a terme a través d’inspeccions periòdiquesde tots els focus emissors per tal d’evitar que sobrepassin els nivells màximsautoritzats. En el cas dels vehicles, la ITV (Inspecció Tècnica de Vehicles) té,entre altres funcions, controlar el nivell d’emissions de gasos. A banda delcontrol dels focus emissors, és convenient portar un registre dels nivells decontaminació en llocs especialment vulnerables per tal d’informar els ciuta-dans i emprendre actuacions especials si es fa necessari. Cal inspeccionar pe-riòdicament les indústries i les incineradores, per controlar que no sobrepas-sin els nivells d’emissió de gasos permesos per la llei.


3. Canvis a la hidrosferaLes activitats humanes provoquen modificacions en la hidrosfera (l’aigua delplaneta). Els canvis en les aigües dolces poden fer-les inadequades pels orga-nismes que hi viuen i també pel consum humà. Als oceans, la principal font decontaminació prové dels abocaments de petroli, però també hi ha contamina-ció a la desembocadura de molts rius i a les zones costaneres amb alta activi-tat humana.

La contaminació de les aigües dolces

Arreu del món els rius ofereixen una imatge insalubre. Tanmateix, els rius sónla principal font de subministrament d’aigua per al consum humà. En els païsosrics, les plantes depuradores potabilitzen l’aigua abans de la seva distribucióper al consum. En els països en via de desenvolupament, la manca de recursoseconòmics provoca que l’aigua es consumeixi sense garanties sanitàries.

102

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Causes i efectesLes principals causes de la contaminació de les aigües dolces són:

1. La contaminació agrícola. L’expansió de la utilització dels agroquímics(fertilitzants i pesticides) provoca l’arribada d’aquests productes a rius,pous i llacs, on arriben a provocar greus problemes de contaminació. Amés, la utilització de pesticides provoca l’aparició de superparàsits resis-tents que, a la llarga, provoquen una baixada de la productivitat. Podem dirque l’aparició d’insectes immunes als pesticides acaba deixant els percen-tatges de pèrdua de collita per les plagues en valors similars als que s’enre-gistraven abans de la seva utilització. També es produeix la desapariciód’organismes que no causen les plagues, a causa de l’acció indiscriminadad’aquests productes. De fet, també desapareixen alguns enemics naturalsde la plaga (ocells, rèptils, petits mamífers, etc), la qual cosa provoca unempitjorament de les plagues a mitjà i llarg termini.

2. L’activitat industrial i els residus orgànics. Els abocaments industrials iels provinents del clavegueram de les ciutats també contribueixen a l’en-verinament de les aigües dolces, especialment en els països pobres, on lapermisibilitat de la legislació és molt més gran o no s’aplica. A l’Àsia la si-tuació està especialment degradada a causa de la gran pressió demogràfi-ca. Una bona part del Ganges, riu sagrat de l’hinduïsme, pateix una enormecontaminació provinent de les indústries i dels abocaments humans. Al’Europa de l’Est la situació no és gaire millor. D’altra banda, l’activitat in-dustrial sovint provoca un augment de la temperatura de les aigües, la qualcosa dificulta encara més la supervivència dels organismes aquàtics.

El consum d’aigua contaminada provoca seriosos problemes de salut a lespersones. Els nitrats provoquen malformacions fetals, hipertensió en elsnens i càncers gàstrics en els adults. Alguns metalls pesants (com el cadmi, elcoure, el plom o el mercuri) són molt tòxics i poden provocar malalties greus,entre les qual destaca el càncer.

GestióPel que fa referència a la contaminació agrícola, cal disminuir dràsticamentla utilització dels agroquímics. Una de les alternatives que ha obtingut mésèxit és l’anomenada Gestió Integrada dels Paràsits (GIP). Aquest sistema in-tenta controlar les plagues seguint els passos següents:

1. Propiciar l’existència dels depredadors naturals dels paràsits.

2. Fer rotació de conreus. Això fa que el paràsit no pugui trobar any rere anyl’aliment que necessita.

3. Utilitzar varietats resistents a les plagues, per tal de dificultar-ne l’apari-ció.

4. Com a darrer recurs, utilitzar pesticides selectivament i puntual. És trac-ta de fer un ús racional dels pesticides. No es tracta d’eliminar els paràsitssinó d’evitar que causin greus danys a les collites. Els pesticides no s’han

103

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

d’utilitzar abans de l’aparició de la plaga, sinó un cop ha aparegut i única-ment allà on ha aparegut.

La GIP ha aconseguit reduir la utilització dels pesticides i augmentar la pro-ducció en experiències dutes a terme a la Xina i a alguns estats dels EUA.

D’altra banda, l’agricultura ecològica, duta a terme sense cap mena de pro-ducte artificial, s’està estenent en els països rics, malgrat que els preus siguinactualment més alts.

La gestió dels abocaments provinents del clavegueram i de la indústria passaper abocar l’aigua al riu amb les mateixes condicions que tenia quan es vaagafar. Cal depurar les aigües abans d’abocar-les. D’aquesta manera la vida ales aigües dolces serà possible i els tractaments de potabilitat de l’aiguaabans del consum es simplificaran.

Alteracions de les conques i dels cabals dels rius

Els canvis en les conques i cabals dels rius acaben produint canvis en les dinà-miques fluvials que dificulten la vida de molts organismes i provoquen la pèr-dua de terres de conreu.

Causes i efectesEls arbres de les conques fluvials (àrees on es recullen les aigües que formenels rius) retenen el sòl i part de l’aigua de la pluja. La seva desaparició provo-ca una pèrdua de sòl, que és arrossegat per la pluja, pel fet de no tenir la pro-tecció dels arbres. La conseqüència és una disminució de les collites i moltsesllavissaments de terres.

En alguns països, hi ha plans hidrològics que alteren greument els cabals delsrius, ja que es transvasa aigua d’una conca a una altra. Un dels efectes de ladisminució del cabal d’un riu és la disminució del delta, la fèrtil zona de sedi-ments que es diposita a la desembocadura. El descens del cabal facilita l’acciódestructora del delta per part de les onades marines.

Els embassaments, tot i que permeten regular el cabal del riu, emmagatze-mar aigua i obtenir energia elèctrica neta, fan disminuir l’aportació de sedi-ments al delta, provoquen la inundació de terres fèrtils i suposen una barreraper als organismes que hi viuen.

GestióÉs necessari conservar en bon estat les conques fluvials, evitant-ne la defo-restació.

S’ha d’ésser molt prudent en els transvasaments d’aigua i la construcciód’embassaments. Cal posar l’accent en l’estalvi i en l’adequació de l’activitathumana a la disponibilitat d’aigua. No es pot pretendre construir camps degolf o grans complexos turístics en zones on l’aigua és un bé escàs i, quan nohi ha prou aigua, restringir-ne el subministrament als ciutadans.

104

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

La contaminació dels mars

Malgrat que els mars recullen una gran quantitat de contaminants provinentsdels continents, la seva enorme capacitat per dissoldre’ls en redueix els efec-tes. Tanmateix hi ha mars tancats on els efectes de les substàncies abocadesés important, com els mars Negre, Bàltic i Mediterrani.

Causes i efectesHi ha tres grans causes que generen contaminació als mars: les aigües resi-duals provinents dels continents, els vessaments de petroli i els abocamentsdes d’embarcacions.

L’abocament d’aigües residuals al mar no només provoca la mortaldat delsorganismes costaners, sinó que genera un perill de malalties per als banyis-tes, principalment, de pell.

Dels milions de tones de petroli que s’aboquen anualment als mars, nomésuna quarta part s’aboca de manera accidental, amb la formació de les ano-menades marees negres. La major part prové de les bases terrestres i de lesoperacions de neteja dels vaixells petrolers. El petroli provoca cada any lamort de milers d’aus pescadores i d’organismes aquàtics. El plàncton i les lar-ves són especialment sensibles a aquesta contaminació. D’altra banda, el qui-trà embruta les platges de les zones més contaminades.

Les embarcacions llencen als mars tot tipus de deixalles. Potser les més peri-lloses són els plàstics. La seva ingestió pot provocar la mort de molts animalsmarins.

GestióÉs necessari depurar les aigües residuals abans d’abocar-les al mar, per tald’evitar-ne la contaminació. Malgrat que hi ha una minoria de països que hofan, la immensa majoria encara aboquen el clavegueram al mar sense captractament.

Hi ha acords internacionals per tal de minimitzar els abocaments no acciden-tals de petroli i prohibir llençar plàstics al mar. El problema està en el compli-ment d’aquests tractats, ja que no hi ha ni suficient inspecció ni capacitatsancionadora internacional.


4. Els boscos i el sòlEls boscos generen sòl i el protegeixen del vent i de les pluges. La desapariciódels boscos posa en perill els sòls i, per tant, la capacitat de generar vida delscontinents. La formació de sòls madurs requereix milers d’anys, per la qualcosa és important tenir cura dels que actualment existeixen. Sense la protec-ció de les arrels dels arbres, els processos d’erosió i desertització avancen

105

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

amb facilitat i moltes espècies migren, ja que no troben les condicions neces-sàries per sobreviure.

Cal equilibrar l’activitat agrícola, les explotacions de fusta i la preservaciódels boscos. Ens hi juguem el futur.

Causes i efectes

Al llarg de la història de les civilitzacions, s’han destruït molts boscos de l’he-misferi nord per tal d’obtenir llenya i terres de conreu. Anglaterra, per exem-ple, conserva poc més de l’1% dels boscos originals. Actualment s’està duenta terme una destrucció massiva dels boscos tropicals, que són especialmentfràgils i alberguen una enorme diversitat d’organismes. Hi ha nombroses or-ganitzacions internacionals que intenten salvar-los, però la conflictivitat so-cial, la corrupció política i la pobresa, dificulten les actuacions. Mentrestant,la destrucció avança ràpidament i ja només en queden un 50%. Una de leszones més amenaçades és l’Amazònia.

Sintèticament, el procés que du a la destrucció de molts boscos tropicals espot dividir en quatre etapes:

1. L’explotació de la fusta. L’inici del procés rau en les llicències concedides ales grans companyies fusteres. Aquestes companyies obren camins pelsboscos tropicals fins a arribar a la zona de l’explotació on sovint es proce-deix a una tala incontrolada que destrueix totalment una gran zona debosc.

2. El conreu de la terra. La pobresa i la gana empeny a petits pagesos senseterra a seguir els camins oberts per les companyies fusteres, cercant unaterra de conreu. Cremen una zona de bosc i inicien l’activitat agrícola.

3. L’exhauriment del sòl. Els sòl tropical és pobre i les abundants pluges se l’en-duen amb facilitat quan hi manca la coberta vegetal que el retenia amb les se-ves arrels. Les collites cada cop són més minses i els pagesos han d’emigrar idestruir una altra zona de bosc per convertir-la en nova terra de conreu.

106

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

4. L’arribada dels ramaders. Les terres abandonades són utilitzades pels ra-maders com a terrenys de pastura. El sòl s’anirà empobrint i la recuperacióserà cada cop més difícil.

La utilització de la llenya com a combustible també agreuja la deforestació enmolts països. A l’Índia i a d’altres països poc desenvolupats, cada cop és mésdifícil obtenir llenya per cuinar.

La deforestació comporta greus problemes, alguns d’abast local i d’altres d’a-bast planetari. Entre els més greus hi ha:

1. L’augment de la concentració de CO2 atmosfèric. 2. La pèrdua del sòl.3. La desaparició de moltes espècies d’organismes.

Un cop cremats els boscos, el carboni que contenia la matèria orgànica passaa l’atmosfera en forma de CO2, la qual cosa provoca un agreujament del canviclimàtic.

Els arbres fixen el sòl i el protegeixen dels agents erosius. A les zones despu-llades d’arbres, el vent i les pluges s’enduen any rere any part del sòl, i les co-llites minven.

Tanmateix, potser el problema més greu dels tres que hem esmentat és ladesaparició d’espècies, el que s’anomena pèrdua de biodiversitat. Però, quèés exactament la biodiversitat? Ara ho veurem detalladament.

La pèrdua de la biodiversitat

La biodiversitat és la varietat de formes de vida que hi ha en una zona deter-minada. Si estudiem 100 m2 d’un desert, trobarem ben poques espècies; una,dues, potser cap... Si els 100 m2 són d’un alzinar mediterrani, ja serà més fàciltrobar organismes. Potser en trobarem una trentena. Però, i si fem l’estudidels 100 m2 en un bosc tropical, quin creus que serà el resultat? Doncs segurque trobarem més d’un centenar d’espècies. Podem dir que a l’alzinar medi-terrani hi ha més biodiversitat que al desert però menys que al bosc tropical.De fet la vida al bosc tropical està enormement diversificada. Això fa que, siaugmentem la zona d’estudi a 200 m2, mentre que a l’alzinar no trobaremgaires espècies noves, al bosc tropical en trobarem moltes, potser gairebén’arribarem a comptar el doble que estudiant 100 m2.

107

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

CÀLCUL DE LA BIODIVERSITAT

Per poder comparar la diversitat de diferents ecosistemes, els biòlegs uti-litzen l’índex de biodiversitat (d):

Així doncs, si en un bosc estudiem 10 m2 i hi trobem un total de 30 individusque pertanyen a 6 espècies diferents, l’índex de biodiversitat serà:

Ho entens?L’índex de diversitat varia entre 0 i 1.Un índex de diversitat 1 indica que tots els individus trobats pertanyen a es-pècies diferents. Seria com si, en l’exemple anterior, els 30 organismes tro-bats fossin d’espècies diferents. Això, és clar, és gairebé impossible.

Atesa l’enorme biodiversitat dels boscos tropicals, la seva destrucció fa des-aparèixer moltes espècies del planeta. Cada cop que se’n perd una, desapa-reix una informació genètica que ha estat el fruit d’un llarg procés evolutiu,de milions d’anys. Moltes espècies estan desapareixent dels boscos tropicalssense haver estat mai estudiades. Cada dia en desapareixen unes quantes.Això és molt negatiu, perquè els organismes són un recurs molt important, jaque ens poden aportar:

• Noves espècies d’ús agrícola• Substàncies amb propietats medicinals• Substàncies per a la indústria (resines, lubrificants, etc.)

La gestió

Podem considerar tres grans camps d’actuació:

1. El desenvolupament sostenible. Cal que l’explotació del medi natural nocomporti la seva destrucció, sinó una utilització harmònica i duradora. Laprotecció dels boscos tropicals és compatible amb un aprofitament racio-nal dels diversos productes que contenen; cautxú, lianes, resines, fruits,olis, etc. La sobreexplotació du a la destrucció i a l’enriquiment d’unes po-ques persones.

2. L’eradicació de la pobresa i l’accés a l’energia. L’eradicació de la po-bresa és molt important, ja que evita la desesperació que du a moltagent a destruir el medi ambient, tot cercant terres de conreu o llenyaper poder cuinar. Un cop foragitada la pobresa, serà molt més fàcilaconseguir l’alfabetització i la planificació familiar, les eines bàsiquesper pensar en un futur sostenible. D’altra banda, la utilització de cuinessolars i del biogàs (gas obtingut a partir de la fermentació d’excre-ments) permet, en les zones rurals dels països poc desenvolupats, cou-

108

= Nombre Total Espèciesd

Nombre Total Individus

= = =Nombre Total Espècies 6d 0,2

Nombre Total Individus 30

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

re aliments sense deforestar. Moltes ONG estan estenen la seva utilitza-ció a diferents zones rurals.

3. La protecció dels sòls agrícoles. La plantació d’arbres formant barreresprotectores del sòl en front del vent i dels aiguats permet retenir-lo i aug-mentar les collites.


5. Els residus sòlids i el reciclatgeSi passeges una estona pel teu poble o per la ciutat, fixa’t en els contenidorsper a les deixalles. N’hi ha pertot arreu i de tota mena. De vegades la seva ca-pacitat queda desbordada i les deixalles s’acumulen al seu voltant. Any rereany el nombre de contenidors augmenta per poder fer front a la producciósempre creixent de residus urbans.

El problema dels residus va esclatar a mitjan segle passat, a causa de l’aug-ment de la població, les grans aglomeracions urbanes i la gran activitat in-dustrial. Aquests factors han provocat que la producció de residus s’hagi in-crementat espectacularment, fins a esdevenir un dels grans problemesmediambientals actuals.

Els residus sòlids són produïts fonamentalment per les llars, els comerços iles indústries. La seva composició és molt variada: paper, vidre, plàstics, me-talls, roba, matèria orgànica, etc.

Les causes i els efectes

Les causes principals de l’acumulació de residus sòlids són l’augment de lapoblació i l’activitat industrial, com ja hem comentat abans. Cal però conside-rar també que els productes de consum generen cada cop més residus, ja quecada vegada duen més embolcalls.

La gestió

La gestió dels residus sòlids requereix una col·laboració entre les administra-cions i els ciutadans. No hi ha solucions perfectes però, en general, una bonagestió dels residus comporta els processos que ara veurem:

Reducció de la producció de residusCal minimitzar la quantitat de residus. Si hi pensem una mica, segur que tro-barem diverses maneres d’actuar a favor de la reducció de residus: anar acomprar amb bosses de roba o carretons, comprar productes amb pocs em-bolcalls, etc.

La reducció és la primera baula de la cadena. Si minimitzem força la produc-ció de residus, el seu tractament serà molt més fàcil i disminuirem les agres-

109

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

sions al medi ambient. Si continuem augmentant la producció de residus, elproblema ens desbordarà.

Reciclatge dels residusEl reciclatge recupera materials i els reintrodueix en el cicle de producció.Aquests darrers anys s’està posant força èmfasi en el reciclatge, però encarano hem arribat al 25%, en conjunt. Tanmateix, amb l’esforç de tothom podemavançar amb rapidesa. Els contenidors de recollida selectiva ja es troben per-tot arreu i la seva utilització és cada cop més important.

La matèria orgànicaLa part orgànica de les deixalles es pot convertir en compost, un adob degran qualitat pels conreus, obtingut a través d’un procés de fermentació. Laseva obtenció industrial permet reciclar part dels residus sòlids. També espot produir compost a casa, per a l’ús particular en horts i jardins.

110

Elaboració casolana del compost:1. Fem passar el material orgànic a través del triturador, per tal d’homogeneitzar-

lo i facilitar l’acció dels microorganismes descomponedors.2. Afegim flocs de biocompostatge a les restes orgàniques triturades.3. Barregem bé els flocs amb les restes orgàniques.4. Introduïm el material remullat amb aigua dins del compostador.5. Al cap de 15 o 20 dies barregem el material i el tornem a introduir dins del

compostador.6. El compost està preparat i llest per adobar la terra al cap d’un període de

temps d’entre 5 i 8 setmanes des de l’inici del procés, segons el tipus de mate-rial introduït.

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Paper i cartróEl paper i el cartró són, juntament amb el vidre, els residus que més es reci-clen. Cal tenir en compte que no es poden reciclar indefinidament perquè,com més s’utilitzen, més es trenquen les fibres que els componen. No es potreciclar el paper brut (tovalloles, mocadors, etc), ni el paper plastificat.

Cal diferenciar entre paper reciclat i paper ecològic. Tots dos papers s’obte-nen a partir del reciclatge. La diferència està en el procés de producció. Enl’obtenció de paper reciclat se solen fer servir productes químics per blan-quejar-lo. El procés d’obtenció del paper ecològic minimitza la utilització deproductes químics i té cura especialment del procés de depuració de les ai-gües residuals derivades de la seva producció.

VidreEl reciclatge del vidre comporta un important estalvi energètic. Cada tona devidre recuperat comporta l’estalvi de més de 100 kg de petroli.

D’altra banda, el vidre llençat arreu de manera incontrolada comporta ungran perill, ja que pot provocar:

• Ferides a les persones i animals• Punxades en pneumàtics de cotxes• Incendis

PlàsticsFins fa uns anys, el reciclatge dels plàstics es feia únicament a partir dels resi-dus provinents de les indústries del plàstic: retalls i peces de rebuig. Actual-ment ja es recuperen i reutilitzen plàstics d’origen domèstic, en part, per ob-tenir grànuls de combustible que s’utilitzen en algunes indústries.

MetallsEl reciclatge dels metalls és especialment important, ja que comporta:

• Que no s’exhaureixin les reserves minerals de la Terra• Un estalvi de combustible, ja que es necessita menys energia per fondre

metall utilitzat que no pas per obtenir-ne a través de la indústria minera.• Una reducció de la contaminació, ja que l’obtenció dels metalls a partir dels

minerals, comporta processos molt contaminants.

111

L’abocament de vidre pot provocar incendis

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Incineració i abocamentQuè podem fer amb els residus no reciclats? Com ens en podem desfer? Hi hados processos: la incineració i l’abocament.

La incineració cal fer-la a altes temperatures, superiors als 800ºC, per evitarque es formin dioxines, unes substàncies molt tòxiques que contaminen elsòl i provoquen malalties en el fetge dels animals. D’altra banda, el procésd’incineració permet produir electricitat. Els plàstics continguts en els resi-dus actuen com a combustible, la qual cosa facilita el procés de cremació. Lescendres resultants del procés d’incineració es barregen amb aigua i ciment ies transformen en blocs de formigó que són duts als abocadors. Tanmateix,es redueix força el volum de les deixalles.

L’abocament és el destí final de les deixalles no reciclades, tant si han estatincinerades com si no. Un abocador ha de complir tota una sèrie de normes.Cal que estigui situat en terrenys poc permeables per evitar que es contami-nin les aigües subterrànies. A més, ha d’haver-hi sistemes d’impermeabilitza-ció i xemeneies per a la sortida dels gasos que es desprenen de les fermenta-cions.

Hi ha residus especialment tòxics que precisen una gestió especial per tald’evitar conseqüències dramàtiques per a la salut de les persones i dels eco-sistemes. La indústria química i farmacèutica generen una bona part d’a-quests residus. El tractament dels residus provinents de les centrals d’ener-gia nuclear és especialment problemàtic, ja que són residus radioactius, molttòxics per als éssers vius, i de molt llarga durada. Actualment es porten a ma-

112

Secció de l’abocador del Garraf

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

gatzems especials, a l’espera de tenir a punt la tecnologia per desactivar-los,o són enterrats en llocs de molt baixa activitat sísmica i lluny d’aigües subte-rrànies. Tanmateix, la llarga durada d’aquests residus fa que siguin una bom-ba de rellotgeria.


6. Les fonts d’energia renovablesActualment, la major part de l’energia que consumim prové dels combustiblesfòssils (carbó i petroli) i de les centrals nuclears. Aquestes fonts d’energia tenendos grans problemes: l’exhauriment dels combustibles i la contaminació que ge-neren. La utilització de combustibles fòssils provoca l’emissió de CO2 a l’atmos-fera, la qual cosa potencia el canvi climàtic, la pluja àcida i la contaminació at-mosfèrica urbana. Els residus que generen les centrals nuclears són molt tòxicsi de difícil tractament. A més, els accidents a les centrals tenen conseqüènciesmolt greus per a la salut humana i dels ecosistemes en general. Per aquests mo-tius, és convenient anar tan ràpidament com sigui possible cap a la utilitzaciópreferent de fonts d’energia renovables. D’aquesta manera aconseguirem queel consum d’energia no provoqui el deteriorament del medi ambient.

Les fonts d’energia renovables són les que no s’exhaureixen a causa de la sevautilització. La font d’energia s’utilitza però no es gasta.

Ara estudiarem les principals característiques de les energies renovables quetenim a l’abast.

L’energia solar

Les altes pressions i temperatures que hi ha a l’interior del Sol fan que elsàtoms d’hidrogen reaccionin entre ells i es transformin en àtoms d’heli. Enaquesta reacció nuclear s’allibera una gran quantitat d’energia que s’escam-pa per l’espai. Aquesta energia, quan arriba a la Terra, pateix diverses trans-formacions fins a convertir-se gairebé en totes les fonts d’energia que te-nim:

• L’energia solar és captada per les plantes que, mitjançant la fotosíntesi,l’emmagatzemen en forma d’energia química. Nosaltres utilitzem aquestaenergia per alimentar-nos, per escalfar-nos i per produir electricitat (ener-gia derivada de la biomassa i energia dels combustibles fòssils).

• L’energia solar provoca les diferències de temperatura en l’aire que formenels vents, que ens proporcionen l’energia eòlica.

• L’energia solar es responsable del cicle de l’aigua, gràcies al qual s’obtél’energia hidràulica.

• L’energia solar s’aprofita també directament per produir electricitat i calor.Aquest aprofitament es pot obtenir de diferents maneres:

113

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

—Escalfament directe de locals. Un bon disseny dels habitatges permet res-tringir l’ús de la calefacció i de l’aire condicionat. L’energia solar s’utilitzatambé per escalfar hivernacles.

—Calefacció i aigua calenta. Els pannells solars, situats de cara al Sol, absor-beixen la calor i la transmeten a les canonades connectades a la instal·la-ció d’aigua de l’edifici.

—Producció d’electricitat mitjançant la utilització de cèl·lules fotoelèctri-ques que transformen les radiacions solars en electricitat.

La utilització directa de l’energia solar és una de les grans esperances per so-lucionar els problemes que planteja el requeriment energètic mundial i lacontaminació que ocasionen els combustibles fòssils.

Malgrat que és una energia relativament cara, les noves tecnologies l’estanabaratint força. Cal que els governs inverteixin en investigació per tal de ferque l’energia solar estigui aviat a l’abast de tothom.

L’energia eòlica

L’energia del vent s’anomena energia eòlica i ha estat utilitzada des de l’anti-guitat per navegar i, posteriorment, en els molins de vent. La utilització delsmolins de vent ha variat al llarg dels temps. Actualment es construeixen ae-rogeneradors per a l’obtenció de corrent elèctric.

Els millors llocs per instal·lar camps d’aerogeneradors (camps eòlics) són elsaltiplans i les zones costaneres, ja que el vent hi bufa més. Cal que el vent esmogui a més de 25 km/h. En alguns estats, com el Regne unit o Dinamarca, laproducció d’energia eòlica representa ja una part important del seu consumenergètic.

L’única problemàtica associada amb aquesta font d’energia és l’impacte vi-sual que provoca.

L’energia hidràulica

L’energia de l’aigua ja era utilitzada en l’antigor per moure pedres de molí.Actualment l’aigua es recull en els embassaments i, posteriorment, les cen-trals hidroelèctriques aprofiten els salts d’aigua per produir electricitat. L’ai-gua acumulada a l’embassament és conduïda mitjançant canonades cap a laturbina. L’aigua fa moure les paletes de les turbines que estan connectadesamb generadors, on es produeix l’energia elèctrica.

Malgrat ésser una energia renovable, presenta alguns problemes derivats dela construcció de les preses:

• Inundació de terres fèrtils.• Regressió dels deltes, que reben menys aportacions de sediments, ja que

queden retinguts a les preses.• Migració de persones i animals.• Barrera per als organismes que viuen al riu.

114

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

D’altra banda, cal considerar que les preses són útils per controlar les inunda-cions i garantir l’abastament d’aigua en períodes de sequera.

L’energia de les marees

És l’energia derivada de l’aprofitament dels moviments d’aigua de les marees,aprofitant la diferència d’altura entre els nivells de la marea alta i de la mareabaixa que, en molts llocs, és d’uns quants metres.

És utilitzada a pocs llocs del món ja que calen badies estretes i una diferènciaentre marea alta i marea baixa de 8 metres o més. Es construeixen dics queaïllen grans recintes tancats i el moviment de l’aigua, quan es produeixen elscanvis de marea, accionen turbines connectades a generadors que produei-xen corrent elèctric.

A banda dels problemes estètics, aquesta font energètica planteja un granproblema: l’aïllament dels organismes marins.

L’energia geotèrmica

S’obté a partir de l’aprofitament de l’elevada temperatura que hi ha a l’inte-rior de la Terra. Malgrat que aquest augment mitjà de la temperatura terres-tre en fondària és d’uns 3ºC cada 100 m, hi ha zones de la Terra on aquestaugment és molt més ràpid. És en aquestes zones on es pot aprofitar la calorque prové de l’interior de la Terra. Cal que a fondàries d’entre 1.500 i 2.500metres la temperatura sigui superior als 150ºC, la qual cosa implica un aug-ment mitjà d’entre 10 i 17ºC cada 100 metres.

Una central geotèrmica funciona fent circular aigua, que s’escalfa en profun-ditat i es bomba cap a la superfície com a vapor fins a una turbina que, con-nectada a un generador, produeix electricitat.

Tot i que ja hi ha una vintena de països que tenen centrals d’energia geotèr-mica, cal remarcar que aquesta energia només es pot aprofitar en llocs de-terminats del planeta, on hi ha un ràpid augment de temperatura en fondà-ria. Això fa que, per a molts països, aquesta font d’energia no sigui capalternativa en front de les fonts d’energia no renovables. Amèrica Central,Japó i Islàndia són les zones del món on aquesta font d’energia està més es-tesa.

L’energia de la biomassa

És l’energia generada a partir de la matèria orgànica produïda pels organis-mes. Podem considerar dos casos especialment remarcables:

• La neteja dels boscos, per tal de reduir el risc d’incendis, genera una granquantitat de biomassa que pot transformar-se en energia elèctrica a lescentrals tèrmiques.

• El biogàs és el gas metà obtingut a partir de la fermentació d’excrements.Permet disposar d’un combustible econòmic que evita la desforestació cau-

115

UN

ITA

T 3

INC

IDÈ

NC

IA H

UM

AN

A S

OB

RE

L’E

NT

OR

NM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

sada per l’obtenció de llenya als països poc desenvolupats. A més, un copfermentats, els excrements serveixen per adobar les terres de conreu.

El biogàs també es pot obtenir a partir de la fermentació de la matèria orgà-nica dels abocadors.


116

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quins són els principals factors que han originat el deteriorament del mediambient en els dos darrers segles?

Activitat 2Explica en què consisteix la transició demogràfica.

Activitat 3Quins problemes comporta un ràpid augment de la població urbana?

Activitat 4Quins són els principals efectes del canvi climàtic?

Activitat 5Explica el mecanisme que provoca el deteriorament dels boscos quan esprodueix la pluja àcida.

Activitat 6Quina importància té la capa d’ozó per als éssers vius?

Activitat 7Quines mesures de gestió es poden dur a terme a fi de disminuir la conta-minació urbana?

117

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 8D’on prové la contaminació agrícola de les aigües dolces?

Activitat 9Explica en què es fonamenta la Gestió Integrada dels Paràsits (GIP).

Activitat 10Quins són els principals problemes mediambientals que comporta la cons-trucció d’un embassament?

Activitat 11Quins són els tres grans focus emissors de contaminació marina?

Activitat 12Quines són les quatre etapes que duen a la destrucció d’un bosc tropical?

Activitat 13Quins són els tres grans problemes que provoca la destrucció dels boscostropicals?

Activitat 14Els tres quadres que hi ha a continuació representen zones d’estudi ambels organismes que s’han trobat.

118

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

ZONA A ZONA B ZONA C

Calcula la biodiversitat de cada zona

Activitat 15Com es poden protegir els sòls agrícoles de l’erosió a què estan sotmesosper les pluges i pel vent?

Activitat 16Quina importància té la reducció en la gestió dels residus sòlids?

Activitat 17Què és el compost?

Activitat 18Explica els avantatges i els desavantatges de la incineració dels residussòlids.

Activitat 19Quins problemes té la utilització de l’energia de les marees?

Activitat 20Explica què és l’energia geotèrmica.

119

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?


Marca la resposta correcta. Tingues en compte que només n’hi ha una:

1.- L’activitat humanasempre ha estat respectuosa amb el medi ambientno va provocar grans impactes ambientals abans de la revolució in-dustrialnomés ha provocat grans impactes ambientals a partir de la revolu-ció industrialno és determinant en l’evolució dels problemes mediambientals

2.- La transició demogràficaes va produir el segle passat a tot el mónés la principal causa de l’augment de la població mundialés la principal causa de l’augment de la població europeaencara no s’ha produït als països no desenvolupats

3.- Si, abans de la construcció d’una carretera, ja es contempla la creacióde corredors perquè els animals puguin travessar-la sense perill, s’hanpres

mesures preventivesmesures correctoresmesures ambientalsmesures animals

4.- Les previsions indiquen que, en els propers anys, la temperatura mitja-na del planeta

es mantindrà constantaugmentaràdisminuiràprovocarà un aprimament de la capa d’ozó

5.- Una de les conseqüències de la pluja àcida ésl’augment de la temperatura del planetal’augment de la concentració d’ozóla pèrdua dels gels polarsla pèrdua del patrimoni històric

6.- L’afebliment de la capa d’ozó és causada principalment pel CO2

pels CFCpels òxids de nitrogenpel vapor d’aigua

7.- La contaminació atmosfèrica urbananomés afecta els països desenvolupatsnomés afecta les zones ruralsafecta les ciutats dels països desenvolupats i no desenvolupatsafecta de la mateixa manera les zones rurals i les urbanes

120

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- L’activitat agrícolano contamina mai les aigües dolcescontamina les aigües dolces si utilitza productes agroquímicssempre contamina les aigües dolcesés perjudicial per a l’ésser humà

9.- Els residus orgànicsno contaminen l’aiguasí contaminen l’aiguaafavoreixen l’aparició de superparàsitsafavoreixen la biodiversitat

10.- La tala dels arbres de les conques fluvialsgenera pluja àcidafa disminuir el gruix de la capa d’ozóprovoca la desaparició dels deltesprovoca esllavissaments de terres

11.- La contaminació marina amb petroligeneralment es produeix de forma accidentalno provoca mortalitat d’organismesúnicament és perjudicial per a les aus pesqueresprovoca la mort de molts organismes

12.- Una de les conseqüències de la deforestació dels boscos tropicals és la pèrdua de biodiversitatl’excés de biodiversitatl’augment de la pluja àcidal’augment dels residus sòlids

13.- Generalment, la deforestació dels boscos tropicals s’inicia ambplagues d’insectesplagues de fongsel conreu de les terresl’explotació de la fusta

14.- La sobreexplotació d’un boscimpedeix un desenvolupament sosteniblecomporta un desenvolupament sosteniblepermet un millor repartiment de la riquesaprovoca un augment de la biodiversitat

15.- El biogàsés el gas natural que consumim habitualmentés un gas obtingut a partir de la fermentació del petroliés un gas obtingut a partir de la fermentació d’excrementsés un gas obtingut a partir de la fermentació dels plàstics

121

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

16.- El paper ecològicés menys respectuós amb el medi ambient que el paper reciclats’obté a partir del reciclatge del papers’obté seguint el mateix procediment que per a l’elaboració de pa-per reciclat, però de manera més casolanano necessita aigua en el seu procés d’elaboració

17.- El reciclatge de metallsrequereix un consum de combustible superior al que requereixl’obtenció de metall no reciclatredueix la contaminació atmosfèricaencara no es pot ferpermet obtenir metalls de més qualitat

18.- La incineració de residus sòlids a baixa temperatura genera unessubstàncies tòxiques anomenades

nitritsnitratsdioxineshalons

19.- L’energia eòlicaés un tipus d’energia solarés l’energia del ventés un tipus d’energia geotèrmicaés l’energia de les marees

20.- Els pannells solars són aerogeneradorsgeneren molta contaminacióescalfen l’aiguaprodueixen electricitat

122

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quins són els principals factors que han originat el deteriorament del mediambient en els dos darrers segles?L’augment demogràfic i el desenvolupament industrial han provocat l’apa-rició dels problemes mediambientals, a partir del segle XIX.

Activitat 2Explica en què consisteix la transició demogràfica.La transició demogràfica és l’equiparació de les taxes de natalitat i morta-litat. Això gairebé ja s’ha produït als països industrialitzats, on la poblaciócreix, en conjunt, a un ritme inferior a l’1% anual. Els països no desenvolu-pats, en general, encara no han realitzat la transició demogràfica, i les se-ves poblacions creixen força, any rere any.

Activitat 3Quins problemes comporta un ràpid augment de la població urbana?En els països no desenvolupats, el creixement ràpid de les ciutats compor-ta la creació de suburbis sense unes mínimes condicions higièniques.

Activitat 4Quins són els principals efectes del canvi climàtic?Els tres efectes principals són:1. L’augment del nivell del mar, a causa de la fusió de grans masses de gel

polar. Això provocarà la inundació de terres costaneres.2. La disminució de les collites, a causa del negament de terres fèrtils i

dels canvis dels règims de pluges.3. La desaparició d’organismes, ja que algunes espècies no podran adap-

tar-se i moriran.

Activitat 5Explica el mecanisme que provoca el deteriorament dels boscos quan esprodueix la pluja àcida.La pluja àcida provoca la solubilització de nutrients bàsics del sòl com elpotassi o el calci, que són arrossegats cap als rius i cap a les aigües subter-rànies. La falta de nutrients provoca l’afebliment i la mort dels vegetals.

Activitat 6Quina importància té la capa d’ozó pels éssers vius?La capa d’ozó, situada entre 15 i 50 km d’altitud, ens protegeix de les radia-cions ultraviolades, altament nocives per a la vida. És com una mena d’es-cut protector.

Activitat 7Quines mesures de gestió es poden dur a terme per tal de disminuir la con-taminació urbana?

123

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

D’una banda cal reduir al màxim les emissions de gasos contaminants i po-tenciar la utilització d’energies netes. D’altra banda és important no des-cuidar les inspeccions periòdiques per comprovar que no es sobrepassenels nivells màxims d’emissió permesos.

Activitat 8D’on prové la contaminació agrícola de les aigües dolces?L’expansió en la utilització dels agroquímics (fertilitzants i pesticides) pro-voca l’arribada d’aquests productes a rius, pous i llacs, arrossegats per l’ai-gua de la pluja, on arriben a provocar greus problemes de contaminació.

Activitat 9Explica en què es fonamenta la Gestió Integrada dels Paràsits (GIP).La GIP es fonamenta en quatre punts d’actuació:

1. Propiciar l’existència dels depredadors naturals dels paràsits.2. Fer rotació de conreus, per tal d’evitar que el paràsit pugui trobar

any rere any l’aliment que necessita.3. Utilitzar varietats resistents a les plagues, a fi de dificultar-ne l’apa-

rició.4. Com a darrer recurs, utilitzar pesticides selectivament i puntual-

ment. No es tracta d’eliminar els paràsits sinó d’evitar que causingreus danys a les collites

Activitat 10Quins són els principals problemes mediambientals que comporta la cons-trucció d’un embassament?Els embassaments fan disminuir l’aportació de sediments al delta, provo-quen el negament de terres fèrtils i suposen una barrera per als organis-mes que viuen al riu.

Activitat 11Quins són els tres grans focus emissors de contaminació marina?Hi ha tres grans causes que generen contaminació als mars: les aigües re-siduals provinents dels continents, els vessaments de petroli i els aboca-ments des d’embarcacions.

Activitat 12Quines són les quatre etapes que duen a la destrucció d’un bosc tropical?

1. L’explotació de la fusta a càrrec de les companyies fusteres. 2. El conreu de la terra a càrrec de petits pagesos sense terra que se-

gueixen els camins oberts per les companyies fusteres.3. L’exhauriment del sòl, arrossegat per les abundants pluges, empeny

els pagesos a emigrar i destruir una altra zona de bosc, per conver-tir-la en nova terra de conreu.

4. L’arribada dels ramaders a les terres abandonades, amb la finalitatd’utilitzar-les com a terres de pastura.

124

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 13Quins són els tres grans problemes que provoca la destrucció dels boscostropicals?Els tres grans problemes que provoca la destrucció dels boscos tropicalssón:

1. L’augment de la concentració de CO2 atmosfèric. 2. La pèrdua de sòl.3. La desaparició de moltes espècies d’organismes.



Calcula la biodiversitat de cada zona

Zona A d = = 0,4 Zona B d = = 0,33 Zona C d = = 0,25

Activitat 15Com es poden protegir els sòls agrícoles de l’erosió a què estan sotmesosper les pluges i pel vent?La plantació d’arbres formant barreres protectores del sòl en front delvent i dels aiguats permet retenir-lo i augmentar les collites.

Activitat 16Quina importància té la reducció en la gestió dels residus sòlids?La reducció és la primera baula de la cadena. Si minimitzem força la pro-ducció de residus, el seu tractament serà molt més fàcil i disminuirem lesagressions al medi ambient. Si continuem augmentant la producció de re-sidus, el problema ens desbordarà.

Activitat 17Què és el compost?El compost és un adob de gran qualitat pels conreus, obtingut a través dela fermentació de la part orgànica de les deixalles. La seva obtenció indus-trial permet reciclar part dels residus sòlids. També es pot produir com-post a casa, per a l’ús particular en horts i jardins.

5

20

5

15

4

10

125

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 18Explica els avantatges i els desavantatges de la incineració dels residus sò-lids.Els avantatges són la producció d’electricitat i la reducció del volum de dei-xalles.El principal inconvenient és l’emissió de substàncies tòxiques.

Activitat 19Quins problemes té la utilització de l’energia de les marees?Hi ha dos problemes:

1. L’impacte estètic2. L’aïllament d’organismes marins

Activitat 20Explica què és l’energia geotèrmica.És una energia renovable que s’obté a partir de l’aprofitament de l’elevadatemperatura que hi ha a l’interior de la Terra. Cal que a fondàries d’entre1.500 i 2.500 metres la temperatura sigui superior als 150ºC, la qual cosaimplica un augment mitjà d’entre 10 i 17 ºC cada 100 metres.Una central geotèrmica funciona fent circular aigua, que s’escalfa en pro-funditat i es bomba cap a la superfície com a vapor fins a una turbina que,connectada a un generador, produeix electricitat.Cal remarcar que aquesta energia només es pot aprofitar en llocs determi-nats del planeta, on hi ha un ràpid augment de temperatura en fondària.Això fa que, per a molts països, aquesta font d’energia no sigui cap alterna-tiva enfront de les fonts d’energia no renovables.

126

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?


Marca la resposta correcta. Tingues en compte que només n’hi ha una.

1.- L’activitat humanasempre ha estat respectuosa amb el medi ambientva provocar grans impactes ambientals abans de la revolució indus-trial

⌧ ha provocat grans impactes ambientals a partir de la revolució in-dustrialno és determinant en l’evolució dels problemes mediambientals

2.- La transició demogràficaes va produir el segle passat a tot el mónés la principal causa de l’augment de la població mundialés la principal causa de l’augment de la població europea

⌧ encara no s’ha produït als països no desenvolupats

3.- Si, abans de la construcció d’una carretera, ja es contempla la creacióde corredors perquè els animals puguin travessar-la sense perill, s’hanpres⌧ mesures preventives

mesures correctoresmesures estètiquesmesures animals

4.- Les previsions indiquen que, en els propers anys, la temperatura mitja-na del planeta

es mantindrà constant⌧ augmentarà

disminuiràprovocarà un aprimament de la capa d’ozó

5.- Una de les conseqüències de la pluja àcida ésl’augment de la temperatura del planetal’augment de la concentració d’ozóla pèrdua dels gels polars

⌧ la pèrdua del patrimoni històric

6.- L’afebliment de la capa d’ozó és causada principalment pel CO2

⌧ pels CFCpels òxids de nitrogenpel vapor d’aigua

7. La contaminació atmosfèrica urbananomés afecta els països desenvolupatsnomés afecta les zones rurals

⌧ afecta les ciutats dels països desenvolupats i no desenvolupatsafecta de la mateixa manera les zones rurals i les urbanes

127

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- L’activitat agrícolano contamina mai les aigües dolces

⌧ contamina les aigües dolces si utilitza productes agroquímicssempre contamina les aigües dolcesés perjudicial per a l’ésser humà

9.- Els residus orgànicsno contaminen l’aigua

⌧ sí contaminen l’aiguaafavoreixen l’aparició de superparàsitsafavoreixen la biodiversitat

10.- La tala dels arbres de les conques fluvialsgenera pluja àcidafa disminuir el gruix de la capa d’ozóprovoca la desaparició dels deltes

⌧ provoca esllavissaments de terres

11.- La contaminació marina amb petroligeneralment es produeix de forma accidentalno provoca mortalitat d’organismesúnicament és perjudicial per a les aus pesqueres

⌧ provoca la mort de molts organismes

12.- Una de les conseqüències de la deforestació dels boscos tropicals és ⌧ la pèrdua de biodiversitat

l’excés de biodiversitatl’augment de la pluja àcidal’augment dels residus sòlids

13.- Generalment, la deforestació dels boscos tropicals s’inicia ambplagues d’insectesplagues de fongsel conreu de les terres

⌧ l’explotació de la fusta

14.- La sobreexplotació d’un bosc⌧ impedeix un desenvolupament sostenible

comporta un desenvolupament sosteniblepermet un millor repartiment de la riquesaprovoca un augment de la biodiversitat

15.- El biogàsés el gas natural que consumim habitualmentés un gas obtingut a partir de la fermentació del petroli

⌧ és un gas obtingut a partir de la fermentació d’excrementsés un gas obtingut a partir de la fermentació dels plàstics

128

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

16.- El paper ecològicés menys respectuós amb el medi ambient que el paper reciclat

⌧ s’obté a partir del reciclatge del papers’obté seguint el mateix procediment que per a l’elaboració de pa-per reciclat, però de manera més casolanano necessita aigua en el seu procés d’elaboració

17.- El reciclatge de metallsrequereix un consum de combustible superior al que requereixl’obtenció de metall no reciclat

⌧ redueix la contaminació atmosfèricaencara no es pot ferpermet obtenir metalls de més qualitat

18.- La incineració de residus sòlids a baixa temperatura genera unessubstàncies tòxiques anomenades

nitritsnitrats

⌧ dioxineshalons

19.- L’energia eòlicaés un tipus d’energia solar

⌧ és l’energia del ventés un tipus d’energia geotèrmicaés l’energia de les marees

20.- Els pannells solars són aerogeneradorsgeneren molta contaminació

⌧ escalfen l’aiguaprodueixen electricitat

129

UN

ITA

T 3

QU

È H

AS

TE

RB

AL

LA

T?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

130

quèhas treballat?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

131

UN

ITA

T 3

CO

M H

O P

OR

TO

?

comho porto?




Valorar la importància del mediambient.

Explicar quines activitats humanesgeneren agressions al medi ambient.

Identificar les principalsproblemàtiques mediambientals.

Resumir les mesures que cal prendreper protegir el medi ambient.

Indicar d’on prové l’energiaque utilitzem.

Valorar la importància d’aconseguiraturar el creixement demogràfic.

Precisar les actituds personals quepoden ajudar a millorar el medi ambient.

Valorar la incidència de la pobresai l’analfabetisme en els problemesmediambientals.

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Unitat 4LES NOVES TECNOLOGIES

132

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

133

UN

ITA

T 4

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?


• Valorar la importància de l’enginyeria genèticai les seves aplicacions.

• Explicar què és la clonació d’organismes i quinesaplicacions pot tenir.

• Identificar les diferents mesures de capacitatd’informació utilitzades en informàtica.

• Situar les parts d’un ordinador.• Explicar quines són les aplicacions de la

informàtica.• Indicar què és internet i quines aplicacions té.• Descriure les innovacions en el món de la telefonia.• Explicitar les prestacions dels diferents satèl·lits

de comunicació.• Precisar les aportacions dels trens de levitació

magnètica al món del transport ferroviari.• Explicar els nous reptes de l’aviació comercial.• Precisar les perspectives en els viatges espacials.

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

1. La revolució genèticaAl llarg dels darrers anys, els avenços genètics han estat sovint notícia en elsdiferents mitjans de comunicació: la clonació d’animals, l’arribada dels ali-ments transgènics, l’obtenció de la seqüència de l’ADN humà, etc. Hi ha ober-tes moltes línies d’investigació i s’hi esmercen molts diners, perquè hom creuque la genètica ens ha d’obrir nous camins de progrés. Tanmateix, els aven-ços genètics generen recels en la població. En aquest apartat intentarem po-sar-te a l’abast les eines per poder valorar millor la informació que ens arribai així serem capaços de jutjar-la amb més objectivitat.

La manipulació de l’ADN i les seves aplicacions

Dins de la Genètica, està agafant un gran protagonisme l’enginyeria genèti-ca, la branca especialitzada en la manipulació de l’ADN. Actualment, gràciesal seu desenvolupament, podem:

• Conèixer l’estructura dels gens, les unitats hereditàries.• Introduir gens nous en una cèl·lula o en un organisme.

Això s’ha dut a terme amb èxit en una bona colla d’experiments, sovint asso-ciats a empreses privades amb finalitats comercials. Vegem ara les principalslínies d’investigació, algunes de les quals ja han donat alguns fruits.

SanitatDins del món sanitari, l’enginyeria genètica té moltes aplicacions.

Obtenció de vacunesUna manera d’evitar patir una malaltia és introduir dins del cos microbismorts o soques (varietats) poc virulentes, ja que generen una reacció immu-nitària però són incapaces de generar la malaltia. Així, sense haver de patir lamalaltia, aconseguim garantir una resposta ràpida i eficient si, en el futur, l’a-gent infecciós penetra dins del cos. Aquest procediment s’anomena vacuna-ció i el producte introduït dins del cos és la vacuna. De vegades però, l’obten-ció d’organismes que generin immunitat sense provocar la malaltia no ésfàcil, perquè morts no provoquen cap reacció immunitària i totes les soquesvives provoquen sempre la malaltia. Això fa que moltes malalties encara notinguin vacuna. A través de la manipulació dels seus gens, es podran obtenirmicrobis innocus amb capacitat per provocar una resposta immunitària enfront de moltes malalties. Hi haurà, per tant, la possibilitat de vacunar-se pera moltes més malalties.

Obtenció de substàncies terapèutiquesMoltes malalties estan ocasionades per la manca de síntesi d’una determina-da molècula, o per una síntesi defectuosa. Per fer front a aquestes malalties,cal subministrar la molècula al malalt. De vegades no és fàcil, ja que només espot obtenir d’individus sans o d’organismes que fabriquin una molècula simi-lar. Amb l’enginyeria genètica es pot arribar a fer produir la molècula a unbacteri. Només cal introduir el gen que determina la seva síntesi i recollir des-prés les molècules produïdes. S’utilitzen bacteris perquè són fàcils de mani-

134

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

pular i poden sintetitzar grans quantitats de la molècula que es necessita enmolt poc temps.

Aquesta tècnica ja s’ha utilitzat amb èxit per obtenir insulina, hormona delcreixement, factors plaquetaris del procés de coagulació sanguínia, etc.

Teràpies gèniquesEn les malalties determinades pel mal funcionament d’un sol gen, s’està tre-ballant per tal d’intentar inserir en el malalt el gen correcte. Això presenta di-verses dificultats:

• El fet d’actuar en individus malalts adults, implica haver d’inserir el gen enmoltes cèl·lules. Si s’actués a nivell de gàmetes, seria més fàcil, ja que no-més caldria introduir el gen en el gàmeta que tingués el gen defectuós.

• De vegades, tot i que s’aconsegueix inserir el gen, no s’aconsegueix ques’expressi convenientment. La genètica és un procés complex i delicat en elqual intervenen molts factors que no coneixem prou bé.

Aquestes dificultats fan que les investigacions encara no hagin donat gairesfruits.

Diagnosi de malalties Avui dia ja coneixem la seqüència de l’ADN humà, per la qual cosa, fent un es-tudi de l’ADN d’una persona es pot veure si hi ha alguna errada que determiniuna malaltia greu. Això però, només és possible per a determinades malal-ties, ja que, tot i saber-se la seqüència de l’ADN, encara no es coneix la funcióde la major part dels gens. Si la diagnosi es fa abans del naixement (diagnosipre-natal), els pares poden optar per un avortament terapèutic.

Agricultura i ramaderia

Resistència a plagues i herbicidesEn món agrícola és important que els conreus siguin resistents a les plagues ials herbicides que s’utilitzen per eliminar les males herbes.

Pel que fa a les plagues, s’han fet experiències d’introducció de gens que de-terminen la síntesi de substàncies insecticides en bacteris que viuen habi-tualment sobre les plantes. També s’han introduït els gens insecticides direc-tament en la planta.

La resistència als herbicides té en molts casos una base genètica. La intro-ducció en les plantes dels gens que determinen resistència als herbicides enfacilita el seu ús, la qual cosa pot, però, provocar-ne la seva utilització abusi-va. Cal recordar que els herbicides són productes contaminants de les aigüesdolces.

Productes transgènicsEls productes transgènics són aquells que s’han obtingut a partir d’organis-mes transgènics.

135

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Anomenem organismes transgènics els organismes que, mitjançant una mani-pulació genètica, porten entre els seus gens algun gen d’una altra espècie.

Aquesta tècnica ja ha estat aplicada en nombroses plantes, com ara l’arròs, elcotó, el blat de moro, la soja, el tabac, el tomàquet, la patata o la remolatxa, ise n’han obtingut varietats amb unes característiques noves. L’enginyeria ge-nètica no ha avançat tan ràpidament en animals com en plantes perquè lestècniques d’aplicació són més complicades. Tot i això, ja hi ha alguns exem-ples d’utilització d’animals transgènics.

Alguns exemples d’organismes transgènics són:

ArròsD’aquest cereal ja es disposa d’un bon nombre de varietats transgèniques.Una de les varietats d’origen americà du incorporats gens per fer-la resistenta la sequera.

Blat de moroS’han aconseguit varietats resistents a herbicides i a la plaga del corc, un in-secte que causa grans danys a les collites. Per tal de millorar el seu valor fa-rratger, s’està assajant un blat de moro amb un nivell baix de lignina, unasubstància que fa que al bestiar li sigui més difícil digerir-lo.

SojaFou el primer cereal transgènic en el mercat. S’han aconseguit varietats quetoleren altes quantitats d’herbicides i permeten grans rendiments agrícoles.Els Estats Units, el Canadà i l’Argentina n’estan plantant en grans quantitats.

PatataUna varietat creada als Estats Units segrega un insecticida contra la plaga del’escarabat.

VaquesS’estan fent experiments perquè les vaques produeixin llet amb les proteïnesde la llet humana, com a alternativa a les actuals llets maternitzades.

Eliminació de residusHi ha moltes substàncies residuals de difícil eliminació, com determinats ti-pus de plàstics. L’enginyeria genètica permet obtenir bacteris especialitzatsen alimentar-se d’algun tipus de residu. Això fa possible un reciclatge naturali no contaminant

El problema està en què, un cop introduït l’organisme transgènic a la natura,no sabem com afectarà a les cadenes alimentàries dels ecosistemes. Potserprovocarà canvis que reduiran la biodiversitat.

136

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Identificació de personesGairebé totes les cèl·lules d’un individu tenen una còpia de tot el codi heredi-tari, de tot l’ADN. Això fa que es pugui determinar a qui pertanyen petites res-tes d’una persona. Poden ser restes de sang, de cabell, de pell, etc. És un mè-tode fins i tot més fiable que el de les empremtes digitals. Això es pot aplicarper determinar la identitat de persones que no es puguin reconèixer desprésd’un accident o per aclarir determinats processos judicials.

La clonació

La clonació és l’obtenció d’organismes genèticament idèntics a un individudonant de cèl·lules. Això ja s’ha aconseguit amb èxit en molts vegetals i en al-guns animals poc complexos.

L’any 1997 es va anunciar la clonació del primer mamífer, l’ovella Dolly. Elsanimals superiors tenen una reproducció sexual. La reproducció té lloc mit-jançant la unió de dues cèl·lules sexuals, l’òvul i l’espermatozoide, que dónalloc a un ou o zigot, el desenvolupament del qual forma l’individu adult. En lí-nies generals, la clonació de l’ovella Dolly va consistir a obtenir un òvul d’ove-lla, eliminar el seu material genètic i substituir-lo pel nucli cel·lular d’unacèl·lula no sexual d’una ovella donant. Finalment es va implantar l’òvul en unatercera ovella que va actuar com a mare de lloguer.

La clonació no és una tècnica d’enginyeria genètica, ja que no hi ha manipula-ció de l’ADN, sinó introducció d’un nucli cel·lular sencer en un òvul.

En els móns agrícola i ramader, la clonació permetrà obtenir moltes còpiesdels individus més productius i més resistents a les malalties.

La clonació obre les portes a la investigació per a la curació d’un gran ventallde malalties que avui dia no es poden guarir, ja que pot permetre produir tei-xits que no provoquin rebuig en els trasplantaments. De fet, els teixits s’obtin-drien a partir d’una cèl·lula de l’individu que hauria de rebre el teixit. Seriencom una mena d’autotrasplantaments. Tanmateix, la clonació també pot serutilitzada amb finalitat reproductiva, la qual cosa ha obert un debat ètic so-bre la pràctica d’aquests tipus de tècniques.

Impacte social

Són molts els aspectes ecològics, mèdics i ètics que es deriven de l’ús de l’en-ginyeria genètica. S’obren nombrosos interrogants. Quin risc pot comportarper al medi ambient l’alliberament d’organismes modificats genèticament?Quines conseqüències tindran els productes transgènics per a la salut huma-na? És ètic utilitzar animals transgènics per millorar la salut humana? Caltancar les portes a la clonació humana? ¿Tenen dret les empreses i les com-panyies sanitàries a disposar d’informació sobre la tendència de cada una deles persones a patir malalties hereditàries?

137

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Com totes les tecnologies, l’enginyeria genètica i les tècniques de clonació nosón ni bones ni dolentes per elles mateixes. Tot depèn de l’ús que se’n faci...


2. La informàtica i els ordinadorsLa informàtica és el conjunt de ciències i tècniques que permeten un tracta-ment automatitzat de dades i els ordinadors són les màquines que utilitzemper fer aquest tractament.

La mesura de la informació

La informació continguda en textos, imatges o so, s’emmagatzema en unitatsd’informació anomenades bits. Cada una d’aquestes unitats informativespren valor 1 o valor 0. No hi ha valors intermedis. Això fa que la informació si-gui precisa, sense ambigüitats, o sí o no, o 1 o 0. Cada 8 bits formen un byte,una direcció elemental executable per l’ordinador. És clar que per poder en-cabir tanta informació diversa com hi ha, caldran molts bytes. Un arxiu ambun text senzill d’una sola pàgina pot contenir 20.000 bytes. Per no haver d’u-tilitzar xifres tan altes, hi ha diverses unitats de mesura. Les més usuals són:

Segur que n’has sentit a parlar. Saps quina capacitat per emmagatzemar in-formació té un disquet? I el disc dur del teu ordinador?

Les parts d’un ordinador

En un ordinador podem diferenciar dues parts: el maquinari i el programari.

El maquinari (Hardware)La màquina principal d’un ordinador és la unitat central de procès (CPU) i estroba dins de l’aparell central, del qual surten les connexions amb els altresaparells. És el centre de control de la informació. La CPU dels ordinadors delsanys 50 era molt gran, ocupava una habitació sencera. Amb l’arribada delsmicroprocessadors, la mida dels ordinadors s’ha reduït molt, la qual cosa hapermès l’aparició dels ordinadors personals i la seva utilització generalitzadaa partir de finals del segle XX.

La resta d’aparells connectats a la CPU, s’anomenen perifèrics. N’hi podenhaver molts, alguns estan integrats a l’aparell central, on es troba la CPU.

138

UNITAT SÍMBOL EQUIVALÈNCIA

kilobyte Kb 1.024 bytes

megabyte Mb 1.024 Kb

gigabyte Gb 1.024 Mb

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

El programari (Software)Els programes serveixen per donar ordres a les màquines i aplicar la informà-tica per a diverses tasques. El sistema operatiu és el conjunt de programesque permeten el control de les màquines, és a dir, regulen el pas d’informacióentre la CPU i els perifèrics. Un dels més habituals és el sistema operatiu Win-dows. Els programes més habituals per a l’ús particular són els processadorsde textos, els fulls de càlcul, les bases de dades i els programes de dibuix. Hiha, però, programes relacionats amb qualsevol camp de l’activitat humana.Alguns programes tenen una gran especificitat, ja que estan concebuts exclu-sivament per a determinades activitats professionals.

Les aplicacions de la informàtica

EducacióLa informàtica i l’educació estan cada vegada més interelacionades. Això noés d’estranyar, ja que l’educació serveix per preparar-se per viure en el mónsocial que ens envolta, i la informàtica n’és una part ben important.

Els programes educatius permeten un estudi personalitzat de les diferentsmatèries i són un molt bon complement per a l’educació en les aules. Tambépermeten recuperar classes perdudes a alumnes que no hagin pogut assistira les classes presencials durant uns dies.

Indústria, empresa i comerçEl desenvolupament de l’ofimàtica (la informàtica aplicada a les tasques ad-ministratives) ha permès agilitzar molt la feina administrativa en oficines,bancs, comerços, administracions públiques, etc. D’altra banda, molts proces-sos de fabricació són controlats per sistemes informàtics. També les empre-ses que necessiten dissenyar, dibuixar o il·lustrar, troben en la informàticauna eina imprescindible que agilitza i millora la qualitat dels productes.

139PERIFÈRIC FUNCIÓ

Disc dur Emmagatzemar la informació amb la qual treba-llem habitualment.

Monitor Visualitzar la informació.

Teclat Treballar amb textos

Ratolí Moure’s sobre la pantalla del monitor

Impressora Imprimir la informació

Disquetera Introduir o extreure informació de la CPU

Lector de CD-ROM Introduir informació a la CPU

Gravadora de CD-ROM Extreure informació de la CPU

Escànner Convertir una imatge en llenguatge informàtic

Altaveus Escoltar informació sonora

Micròfon Gravar la veu

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

InvestigacióQualsevol línia d’investigació precisa de la informàtica, ja que permet emma-gatzemar moltes dades i manegar-les amb facilitat. Potser un dels camps dela investigació que més fa progressar la informàtica, per tal de resoldre les di-ficultats que se li presenten, és la defensa militar, on molts governs hi esmer-cen grans quantitats de diners. Malgrat que d’entrada les innovacions infor-màtiques, fruit de les investigacions militars, quedin restringides al seu úsbèl·lic, més endavant s’acaben aplicant a altres àmbits.

Una línia d’investigació que ha despertat grans expectatives és la recercad’intel·ligència artificial, que intenta desenvolupar programes informàticsque simulin la intel·ligència humana. A l’horitzó està l’intent de fabricar ro-bots intel·ligents.

MedicinaEn el camp de la medicina, la informàtica permet un millor control dels histo-rials dels pacients i un accés més fàcil per part de qualsevol metge que ne-cessiti consultar-los. També ha permès una millora de les tècniques de diag-nosi i del tractament de moltes malalties.

Internet

L’origen d’internet rau en la necessitat del Departament de Defensa dels Es-tats Units, d’evitar que es perdés tota la informació de l’ordinador central, l’ú-nic que rebia i distribuïa tota la informació, en cas de destrucció per un atacmilitar. Connectant tots els ordinadors entre ells, la pèrdua d’un dels ordina-dors no suposaria la pèrdua de la seva informació, ja que estaria recollidatambé en els altres ordinadors en xarxa. Pocs anys després la utilització d’in-ternet s’estengué a l’ús particular i empresarial.

Una xarxa és un sistema que connecta ordinadors, amb la finalitat de tenir accéscomú als elements del sistema. D’aquesta manera, per exemple, una impressorapot ser activada per diferents usuaris.Internet és una xarxa mundial formada per milions d’ordinadors de tota menaque poden intercanviar informació.

Dins d’internet, els ordinadors poden estar connectats de diverses maneres:línia telefònica, fibra òptica, cable coaxial, etc.

Internet no pertany a cap empresa. És un conjunt de xarxes públiques i priva-des interconnectades, que ofereixen comunicació entre els seus usuaris abaix preu.

140

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Algunes aplicacions d’internet són:


3. Les comunicacions i el transportEn un món cada vegada més globalitzat, les comunicacions i el transport sónels ponts que posen en contacte els diferents països. Aquest contacte convéque no sigui únicament comercial, sinó que cal que sigui també cultural i hu-manitari, l’inici d’un camí cap a un món més just.

Les comunicacions

El món de la comunicació cada cop té menys fronteres. Les noves tecnologiesa l’abast estan revolucionant especialment la telefonia, en part, gràcies al su-port dels satèl·lits de comunicacions.

La telefoniaDes que Alexander Graham Bell va patentar l’any 1876 el primer sistema detelefonia (anomenat aleshores telègraf de sons), les coses han canviat molt.Actualment, la telefonia mòbil s’ha estès tant, que està deixant en segon ter-

141

APLICACIONS PRESTACIONS

Correu electrònic Permet enviar i rebre missatges entre elsusuaris de manera molt ràpida. Cada usuariha de tenir una adreça personal identificativa.

Conferències interactives Aquesta aplicació permet que, per exemple,estudiants de la Universitat de Barcelona pu-guin seguir una conferència que es fa a la Uni-versitat de Vic i hi puguin intervenir.

Accés a informació A través del sistema de pàgines web es potdisposar d’informació proporcionada per al-tres usuaris o posar informació a l’abast detothom.

Transferència d’informació Es poden enviar fitxers a d’altres usuaris.Això permet fer determinades feines a moltadistància de l’empresa per a la qual es treba-lla.

Debats Es poden organitzar debats sobre diferentstemes. Això té una gran aplicació educativa,ja que permet contrastar opinions de gentmolt diversa.

Grups de conversa Es poden establir converses en directe, escri-tes o sonores. S’organitzen per temàtiques,edats, etc. Constitueixen els anomenats xats.

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

me la telefonia fixa. La darrera generació de telefonia mòbil s’anomenaUMTS (Universal Mobile Telecommunication System) i permet:

• Transmetre imatges estàtiques de gran qualitat• Realitzar videoconferències veient la persona amb qui es parla• Tramitar operacions bancàries• Accedir a internet

D’altra banda és molt probable que, gràcies a aquesta tecnologia, en un futurproper es pagui per quantitat d’informació transmesa i no pas per temps deconnexió.

Els satèl·lits de comunicacionsLa globalització de les comunicacions s’aconsegueix, en gran part, gràcies alssatèl·lits de comunicacions, que giren al voltant de la Terra. Funcionen ambenergia solar i n’hi ha de tres tipus: LEO, MEO i GEO.

LEO (Low Earth Orbit)Són els satèl·lits d’òrbita baixa. Estan situats a una altura d’uns 780 km, laqual cosa fa que la comunicació sigui pràcticament instantània (molt poc pe-ríode de demora) però que tinguin poca cobertura, ja que només són visiblesuns 15 minuts des d’un lloc determinat. Hi ha plans per llançar eixams de sa-tèl·lits de comunicacions LEO intercomunicats, per poder abastar la majorpart del planeta.

MEO (Medium Earth Orbit)Són els satèl·lits d’òrbita mitjana, situats a uns 15.000 km d’altura, la qualcosa fa que, malgrat que el període de demora sigui més gran, calguin menyssatèl·lits per oferir una bona cobertura. Hi ha però un període de demora quepot provocar petites pèrdues d’informació.

GEO (Geostationary Earth Orbit)Són els satèl·lits d’òrbita geoestacionària. Això vol dir que tenen un períodeorbital de 24 hores i, per tant, per a nosaltres romanen immòbils en el firma-ment. Estan a 35.786 km d’altura, la qual cosa permet una gran cobertura.Teòricament, amb tres n’hi ha prou per obtenir una cobertura que abracitota la Terra. El problema està en la demora, ja que hi ha un retard de propa-gació entre la Terra i el satèl·lit de mig segon, que pot provocar eco en les co-municacions sonores. D’altra banda, la demora pot produir pèrdues en latransmissió de dades que provoquin errades. Cal doncs un sistema de cor-recció d’errades.

142

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Aquests sistemes mòbils de comunicació coexisteixen amb les xarxes terres-tres, però no tenen cap competència quan es tracta de comunicacions per aavions, vaixells i zones molt isolades de la Terra.

El transport

Tot el transport ha experimentat grans canvis en els darrers anys. La xarxa decarreteres és més gran i més segura, els trens van més ràpid i són més còmo-des, i la xarxa de transport aeri abraça ja gairebé tot el món.

I ara, què? Doncs ara continua la millora de les comunicacions amb nous pro-jectes, sobretot ferroviaris i aeronàutics. En farem un petit tast, alhora quefarem un petit recorregut històric.

El ferrocarrilLa primera locomotora de vapor fou construïda a la Gran Bretanya l’any 1803.Podia aconseguir una velocitat de 8 km/h i arrossegar força pes. Des d’alesho-res, els ferrocarrils han evolucionat molt. Els trens elèctrics començaren a fun-cionar a partir de 1870 tot i que s’estengueren poc a poc, ja que calia electrifi-car les línies ferroviàries. Els trens de motor de combustió començaren afunciona a partir de l’any 1894, i foren els més utilitzats fins a mitjans del se-gle XX, quan els trens elèctrics acabaren per imposar-se i deixaren els de combus-tió només per a algunes línies no electrificades en països poc desenvolupats.

La darrera generació de ferrocarrils contempla dues tecnologies:

• Trens de gran velocitat• Trens de levitació magnètica

Trens de gran velocitatEls trens de gran velocitat (TGV) s’utilitzen per unir poblacions que es trobena gran distància. La seva implantació no significa la desaparició dels trens

143

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

convencionals, ja que són els que continuen comunicant els centres urbansamb les perifèries.

Els TGV poden arribar a una velocitat de 350 km/h, però necessiten la cons-trucció d’una nova línia fèrria per poder circular. Aquests trens competeixenamb els avions per distàncies de fins a 600 o 700 km.

Trens de levitació magnèticaAquests trens, actualment en fase experimental, aconsegueixen perdre elcontacte amb els rails especials sobre els que circulen, a partir d’una deter-minada velocitat. Això s’aconsegueix mitjançant forces electromagnètiques.L’absència de fregament permet assolir velocitats de fins a 550 km/h.

L’avióDes de l’aparició dels rudimentaris primers avions amb hèlices a comença-ments del segle XX, l’aeronàutica també ha experimentat grans canvis, tantpel que fa al camp militar com per l’àmbit comercial. Avui dia els avions reac-tors són els més habituals.

La demanda sempre creixent de vols comercials en un món cada cop més po-blat, dificulta la circulació i fa augmentar el risc d’accident. Davant d’aquestaproblemàtica hi ha dues vies d’acció:

• Deixar les línies de curt recorregut per als TGV. • Posar en circulació avions de gran capacitat (més de 700 viatgers). Caldrà

però equipar els aeroports per acollir els nous avions i solucionar algunsproblemes, com l’entrada i sortida de l’avió de tanta gent.

• La companyia europea Airbus Industrie posarà en circulació cap a l’any2006 el model A 3 XX, un avió amb capacitat per a 750 passatgers distri-buïts en dos nivells i amb una autonomia de vol de 20 hores.

Els viatges espacialsTot i que els viatges interplanetaris continuen essent una utopia, el que síexisteixen són vols orbitals amb finalitats científiques. Les naus espacials queduen a terme aquests vols s’anomenen transbordadors i serveixen per esta-blir contacte amb l’Estació Espacial Internacional, on es duen a terme obser-vacions i experiments científics. També s’utilitzen per llançar sondes còsmi-ques.

S’està posant a punt una nova generació de transbordadors espacials quecomportaran les millores següents:

• Enlairament horitzontal (actualment és vertical)• Diverses mesures de seguretat per tal de reduir la taxa d’accidents• Mida més petita

Es preveu que aquests vehicles estiguin a punt l’any 2012

• Activitats d’aprenentatge 9, 10, 11, 12 i 13

144

UN

ITA

T 4

LE

S N

OV

ES

TE

CN

OL

OG

IES

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

4. Un món feliç?En aquest mòdul hem fet un recorregut des dels orígens fins a l’actualitat.Hem parlat de l’origen i la estructura de l’Univers. Ens hem preguntat com vapoder aparèixer la vida a la Terra i de quina manera es va diversificar. A partirde l’aparició de l’ésser humà, hem vist com el procés tecnològic l’ha acom-panyat al llarg de la seva existència i com, a partir de la revolució industrial,els canvis s’han accelerat.

Convé que, com a persones adultes, sapiguem valorar i qüestionar els canvisque es produeixen constantment en aquesta societat de la tecnologia, i pre-guntar-nos què aporten a favor i en contra de la felicitat. No només de la nos-tra felicitat individual, sinó també de la del conjunt de la humanitat. Caldoncs, valorar també com afecten les noves tecnologies als països en vies dedesenvolupament.

Avui dia, continuen havent moltes desigualtats socials entre els països rics iels països pobres i entre els ciutadans rics i els ciutadans pobres d’un mateixpaís. En alguns casos, aquestes desigualtats són més grans ara que no pasanys enrere. Tanmateix, estan apareixent moltes organitzacions no governa-mentals (ONG) per ajudar als ciutadans amb més dificultats, tant d’aquí comdels països amb poc desenvolupament econòmic. També n’hi ha que defen-sen el medi ambient. Coneixes alguna d’aquestes organitzacions? Són orga-nitzacions on la majoria de la gent hi col·labora de manera desinteressadaper tal de reequilibrar una mica el món i treballar per un futur millor per a to-thom.

145

UN

ITA

T 4

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quines aportacions fa l’enginyeria genètica?

Activitat 2Explica de quina manera es poden obtenir plantes resistents a plagues iherbicides, amb tècniques d’enginyeria genètica.

Activitat 3Què és un organisme transgènic?

Activitat 4Quines possibles aplicacions té la clonació?

Activitat 5Ordena de més petita a més gran la quantitat d’informació continguda:megabyte, bit, kilobyte, gigabyte i byte.

Activitat 6Què és la unitat central de procés (CPU) d’un ordinador?

Activitat 7Quines aplicacions té la informàtica en el camp de la medicina?

146

UN

ITA

T 4

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 8Explica què són i quina utilitat tenen les conferències interactives.

Activitat 9Quines diferències hi ha entre els trens de gran velocitat i els trens de levi-tació magnètica?

Activitat 10Quines vies d’actuació hi ha per fer front a la demanda creixent de vols co-mercials?

Activitat 11Quines prestacions noves incorpora la telefonia mòbil de darrera genera-ció UMTS?

Activitat 12Quins avantatges i inconvenients tenen els satèl·lits LEO?

Activitat 13Quines novetats aportarà la nova generació de transbordadors espacials?

147

UN

ITA

T 4

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?



1.- Per obtenir substàncies terapèutiques, generalment s’utilitzen bacte-ris perquè

són fàcils de trobarno mengen gairesón fàcils de manipulares reprodueixen molt lentament

2.- Algunes plantes transgèniques segreguengotes de suor humanasubstàncies insecticidessubstàncies diferents a les que codifica el seu material hereditarigotes de sang humana

3.- Els organismes transgènicstenen tots els gens duplicatstenen sempre gens d’origen animal i vegetaltenen algun gen sintètictenen algun gen d’alguna altra espècie

4.- S’estan fent experiments per obtenir vaques que produeixinllet similar a la humanasang en comptes de lletformatge en comptes de lletiogurt en comptes de llet

5.- Les tècniques d’enginyeria genètica permeten identificar una personaa partir de

mostres de cèl·lules mortes, únicamentmostres de cèl·lules vives, únicamentmostres cel·lulars vives o mortesmostres de roba

6.- La clonacióés una tècnica d’enginyeria genèticaencara no s’ha dut a terme amb èxits’ha dut a terme en animals, però no en vegetalss’ha dut a terme en animals i en vegetals

7.- La clonació pot ser útil perfer augmentar la biodiversitatobtenir organismes transgènicsidentificar millor les personesobtenir teixits que no provoquin rebuig en els trasplantaments

148

UN

ITA

T 4

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- La unitat central de procés (CPU)és l’aparell perifèric encarregat d’emmagatzemar la informacióés l’aparell perifèric encarregat de crear informacióes troba dins de l’aparell central, el qual està connectat amb els al-tres aparellses troba dins del monitor

9.- El conjunt de programes que permet el control de les màquines s’ano-mena

sistema conceptualsistema operatiuprogramació centralprogramació inicial

10.- L’ofimàtica ésun paquet de programes bàsics en l’àmbit educatiuun paquet de programes bàsics en l’àmbit de la medicinala informàtica aplicada a les tasques tecnològiquesla informàtica aplicada a les tasques administratives

11.- Els programes de recerca d’intel·ligència artificial intentenclonar cervells humansclonar cervells d’animalsdesenvolupar programes informàtics que simulin la intel·ligènciahumanadesenvolupar programes informàtics que es puguin implantar dinsdel cervell humà

12.- A internet, l’accés a la informació es fa a través depàgines webpàgines xatpàgines httppàgines de diari

13.- La generació de telefonia mòbil UMTS permetaccedir a informació militarcontrolar el consum dels vehicles mòbilsrealitzar videoconferènciesun millor repartiment de la riquesa

14.- Els satèl·lits de comunicacions amb més cobertura s’anomenenTEO (Teo Earth Orbit)LEO (Low Earth Orbit)MEO (Medium Earth Orbit)GEO (Geostationary Earth Orbit)

149

UN

ITA

T 4

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

15.- Com més baixa és l’òrbita d’un satèl·lit de comunicacionsmés ràpida és la comunicaciómés lenta és la comunicaciómés gran és la coberturamés gran és el període de demora

16.- Els TGVno competeixen amb el transport aeripoden arribar a una velocitat de 550 km/hs’utilitzen fonamentalment per comunicar els centres urbans ambles perifèriess’utilitzen fonamentalment per comunicar poblacions que es tro-ben a gran distància

17.- Els trens de levitació magnètica circulena més velocitat que els TGVa igual velocitat que els TGVa menys velocitat que els TGVsense rails

18.- En pocs anys, la companyia europea Airbus Industrie posarà en circu-lació el model d’avió A 3 XX, amb una capacitat aproximada per a

250 passatgers500 passatgers750 passatgers1.000 passatgers

19.- Una de les funcions dels transbordadors espacials ésfer viatges interplanetarisinterceptar meteorsconnectar amb l’Estació Espacial Internacionalconnectar amb la Lluna

20.- La nova generació de transbordadors espacials, que entrarà en fun-cionament durant la segona dècada del segle XXI, permetrà

augmentar la mida de les nausl’enlairament horitzontal de les naus (actualment és vertical)l’enlairament vertical de les naus (actualment és horitzontal)realitzar vols tripulats a Júpiter

150

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?


Activitat 1Quines aportacions fa l’enginyeria genètica?Actualment, gràcies al seu desenvolupament, podem:

• Conèixer l’estructura dels gens, les unitats hereditàries.• Introduir gens nous en una cèl·lula o en un organisme.

Activitat 2Explica de quina manera es poden obtenir plantes resistents a plagues iherbicides, amb tècniques d’enginyeria genètica.Pel que fa a les plagues, s’han fet experiències d’introducció de gens quedeterminen la síntesi de substàncies insecticides en bacteris que viuen ha-bitualment sobre les plantes. També s’han introduït els gens insecticidesdirectament en la planta. La resistència als herbicides té en molts casos una base genètica. La intro-ducció en les plantes dels gens que determinen resistència als herbicidesen facilita el seu ús, la qual cosa pot, però, provocar-ne la seva utilitzacióabusiva. Cal recordar que els herbicides són productes contaminants deles aigües dolces.

Activitat 3Què és un organisme transgènic?Anomenem organismes transgènics els organismes que mitjançant unamanipulació genètica porten, entre els seus gens, algun gen d’una altra es-pècie.

Activitat 4Quines possibles aplicacions té la clonació?En els mons agrícola i ramader, la clonació permetrà obtenir moltes còpiesdels individus més productius i més resistents a les malalties. D’altra ban-da, la clonació obre les portes a la investigació per a la curació d’un granventall de malalties que avui dia no es poden guarir, ja que pot permetreproduir teixits que no provoquin rebuig en les operacions. De fet, els teixitss’obtindrien a partir d’una cèl·lula de l’individu que hauria de rebre el tei-xit. Serien com una mena d’autotransplantaments. No obstant, la clonaciótambé pot ser utilitzada amb finalitat reproductiva, la qual cosa ha obertun debat ètic sobre la pràctica d’aquests tipus de tècniques.

Activitat 5Ordena de més petit a més gran la quantitat d’informació continguda: me-gabyte, bite, kilobyte, gigabyte i byte.

bit • byte • kilobyte • megabyte • gigabyte

151

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 6Què és la unitat central de procés (CPU) d’un ordinador?És la màquina principal d’un ordinador, ja que és el centre de control de lainformació. Es troba dins de l’aparell central.

Activitat 7Quines aplicacions té la informàtica en el camp de la medicina?En el camp de la medicina, la informàtica permet un millor control dels his-torials dels pacients i un accés més fàcil per part de qualsevol facultatiu.També ha permès una millora de tècniques de diagnosi i tractament demoltes malalties.

Activitat 8Explica què són i quina utilitat tenen les conferències interactives.Són conferències en què els ponents es poden trobar a molta distància en-tre ells i també poden estar lluny dels assistents a la conferència. A més,els assistents poden comunicar-se amb els ponents per fer preguntes odemanar aclariments.

Activitat 9Quines diferències hi ha entre els trens de gran velocitat i els trens de levi-tació magnètica?Mentre que els TGV poden circular a uns 350 km/h, els trens de levitaciómagnètica poden arribar als 550 km/h.Els TGV ja circulen a molts països, però els trens de levitació magnètica es-tan en fase experimental.Els trens de levitació magnètica perden el contacte amb els rails, però elsTGV sempre hi mantenen el contacte.

Activitat 10Quines vies d’actuació hi ha per fer front a la demanda creixent de vols co-mercials?N’hi ha dues:

1. Deixar les línies de curt recorregut per als TGV. 2. Posar en circulació avions de gran capacitat (més de 700 viatgers).

Activitat 11Quines prestacions noves incorpora la telefonia mòbil de darrera genera-ció UMTS?La darrera generació de telefonia mòbil UMTS permetrà:

• Transmetre imatges estàtiques de gran qualitat• Realitzar videoconferències veient la persona amb qui es parla• Tramitar operacions bancàries• Accedir a internet• Pagar per quantitat d’informació transmesa i no pas per temps de

connexió

152

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

Activitat 12Quins avantatges i inconvenients tenen els satèl·lits LEO?Són els satèl·lits d’òrbita baixa, la qual cosa fa que la comunicació siguipràcticament instantània (molt poc període de demora) però que tinguinpoca cobertura, ja que només són visibles uns 15 minuts des d’un lloc de-terminat.

Activitat 13Quines novetats aportarà la nova generació de transbordadors espacials?La nova generació de transbordadors espacials comportarà les milloressegüents:

• Enlairament horitzontal (actualment és vertical)• Diverses mesures de seguretat per tal de reduir la taxa d’accidents• Mida més petita

153

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

1.0

UN

MÓ

N F

EL

IÇ?



1.- Per obtenir substàncies terapèutiques, generalment s’utilitzen bacte-ris perquè

són fàcils de trobarno mengen gaire

⌧ són fàcils de manipulares reprodueixen molt lentament

2.- Algunes plantes transgèniques segreguengotes de suor humana

⌧ substàncies insecticidessubstàncies diferents a les que codifica el seu material hereditarigotes de sang humana

3.- Els organismes transgènicstenen tots els gens duplicatstenen sempre gens d’origen animal i vegetaltenen algun gen sintètic

⌧ tenen algun gen d’alguna altra espècie

4.- S’estan fent experiments per obtenir vaques que produeixin⌧ llet similar a la humana

sang en comptes de lletformatge en comptes de lletiogurt en comptes de llet

5.- Les tècniques d’enginyeria genètica permeten identificar una personaa partir de

mostres de cèl·lules mortes, únicamentmostres de cèl·lules vives, únicament

⌧ mostres cel·lulars vives o mortesmostres de roba

6.- La clonacióés una tècnica d’enginyeria genèticaencara no s’ha dut a terme amb èxits’ha dut a terme en animals, però no en vegetals

⌧ s’ha dut a terme en animals i en vegetals

7.- La clonació pot ser útil perfer augmentar la biodiversitatobtenir organismes transgènicsidentificar millor les persones

⌧ obtenir teixits que no provoquin rebuig en els trasplantaments

154

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

8.- La unitat central de procés (CPU)és l’aparell perifèric encarregat d’emmagatzemar la informacióés l’aparell perifèric encarregat de crear informació

⌧ es troba dins de l’aparell central, el qual està connectat amb els al-tres aparellses troba dins del monitor

9.- El conjunt de programes que permet el control de les màquines s’ano-mena

sistema conceptual⌧ sistema operatiu

programació centralprogramació inicial

10.- L’ofimàtica ésun paquet de programes bàsics en l’àmbit educatiuun paquet de programes bàsics en l’àmbit de la medicinala informàtica aplicada a les tasques tecnològiques

⌧ la informàtica aplicada a les tasques administratives

11.- Els programes de recerca d’intel·ligència artificial intentenclonar cervells humansclonar cervells d’animals

⌧ desenvolupar programes informàtics que simulin la intel·ligènciahumanadesenvolupar programes informàtics que es puguin implantar dinsdel cervell humà

12.- A internet, l’accés a la informació es fa a través de⌧ pàgines web

pàgines xatpàgines httppàgines de diari

13.- La generació de telefonia mòbil UMTS permetaccedir a informació militarcontrolar el consum dels vehicles mòbils

⌧ realitzar videoconferènciesun millor repartiment de la riquesa

14.- Els satèl·lits de comunicacions amb més cobertura s’anomenenTEO (Teo Earth Orbit)LEO (Low Earth Orbit)MEO (Medium Earth Orbit)

⌧ GEO (Geostationary Earth Orbit)

155

UN

ITA

T 4

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

1.0

UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

15.- Com més baixa és l’òrbita d’un satèl·lit de comunicacions⌧ més ràpida és la comunicació

més lenta és la comunicaciómés gran és la coberturamés gran és el període de demora

16.- Els TGVno competeixen amb el transport aeripoden arribar a una velocitat de 550 km/hs’utilitzen fonamentalment per comunicar els centres urbans ambles perifèries

⌧ s’utilitzen fonamentalment per comunicar poblacions que es tro-ben a gran distància

17.- Els trens de levitació magnètica circulen⌧ a més velocitat que els TGV

a igual velocitat que els TGVa menys velocitat que els TGVsense rails

18.- En pocs anys, la companyia europea Airbus Industrie posarà en circu-lació el model d’avió A 3 XX, amb una capacitat aproximada per a

250 passatgers500 passatgers

⌧ 750 passatgers1.000 passatgers

19.- Una de les funcions dels transbordadors espacials ésfer viatges interplanetarisinterceptar meteors

⌧ connectar amb l’Estació Espacial Internacionalconnectar amb la Lluna

20.- La nova generació de transbordadors espacials, que entrarà en fun-cionament durant la segona dècada del segle XXI, permetrà

augmentar la mida de les naus⌧ l’enlairament horitzontal de les naus (actualment és vertical)

l’enlairament vertical de les naus (actualment és horitzontal)realitzar vols tripulats a Júpiter

156

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia10

. UN

MÓ

N F

EL

IÇ?

157

UN

ITA

T 4

QU

È H

AS

TR

EB

AL

LA

T?

quèhas treballat?

UN

ITA

T 4

CO

M H

O P

OR

TO

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

158

comho porto?




Valorar la importància de l’enginyeriagenètica i les seves aplicacions.

Explicar què és la clonació d’organismesi quines aplicacions pot tenir.

Identificar les diferents mesuresde capacitat d’informacióutilitzades en informàtica.

Situar les parts d’un ordinador.

Explicar quines són les aplicacionsde la informàtica.

Precisar què és internet i quinesaplicacions té.

Descriure les innovacions en el mónde la telefonia.

Indicar les prestacions dels diferentssatèl·lits de comunicació.

Precisar les aportacions dels trens delevitació magnètica al món del transportferroviari.

Explicar els nous reptes de l’aviaciócomercial.

Precisar les perspectives en els viatgesespacials.

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

PUNT D’ARRIBADA. ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL


1.- El primer model heliocèntric fou proposat perAristòtilPtolomeuCopèrnicNewton

2.- La llei de gravitació universal de Newton diu que tots els cossos de l’U-nivers s’atrauen i que, com més massa tenen els cossos

més gran és la força d’atracciómés petita és la força d’atraccióa més distància es trobena menys distància es troben

3.- Els eclipsis de Lluna es produeixen sempre en fase delluna plenaquart creixentquart minvantlluna nova

4.- Una supernova està generada perl’explosió d’un púlsarla captació d’àtoms d’hidrogen per part d’una estrella de massa pe-titala captació d’àtoms d’hidrogen per part d’una estrella de massagranl’expulsió de les capes més externes d’una estrella de massa granque s’està apagant

5.- El model d’un Univers obertpreveu que en el futur tota la massa de l’Univers es trobi en un puntpreveu una nova gran explosió, el Big Crunchdiu que les forces d’atracció gravitatòries aturaran l’expansió de l’U-niversdiu que les forces d’atracció gravitatòries no podran aturar l’expan-sió de l’Univers

6.- La gran cadena dels éssers vivents es basa en una cadena evolutiva que relaciona tots els éssers vi-ventses basa en una cadena evolutiva que relaciona una part dels éssersviventsés favorable al fixismeés contrària al fixisme

159

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

7.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin els organismes només tenen els descendents que poden mantenirels organismes tenen més descendència de la que poden mantenirl’origen de les espècies es produeix molt ràpidamentl’evolució actua sobre les característiques adquirides pels organis-mes durant la seva vida

8.- Els òrgans vestigials apareixen per mutacióapareixen per una gran utilització d’òrgans prevestigialssón una prova fòssil de l’evoluciósón una prova anatòmica de l’evolució

9.- Els porcs de granja són el resultat d’un procés deselecció naturalselecció artificialaïllament estacionalaïllament sexual

10.- L’hominització ésel resultat de l’evolució des de l’aparició de la primera cèl·lulael resultat de l’evolució des de l’aparició del primer cordatel procés que va diferenciar l’ésser humà de la resta de mamífersel procés que va diferenciar l’ésser humà dels ximpanzés i dels go-ril·les

11.- La transició demogràficaja s’ha realitzat a tot el mónnomés s’ha realitzat als països no desenvolupatsés l’equiparació de les taxes de natalitat i mortalitatés l’augment de les taxes de natalitat i mortalitat

12.- Fonamentalment, l’augment de la temperatura de la Terra està asso-ciat a

l’augment de l’efecte hivernaclela pluja àcidal’aprimament de la capa d’ozól’emissió de dioxines

13.- La utilització de pesticidesnomés contamina les aigües dels riusnomés contamina els sòlsgaranteix l’eliminació de la plaga per sempreprovoca l’aparició de superparàsits resistents als pesticides

160

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

14.- El compost es forma a partir dela incineració de deixallestot tipus de residusmatèria orgànicamatèria inorgànica

15.- L’energia hidràulicano genera cap problema mediambientalés una energia no renovableés una energia renovableno es pot transformar en electricitat

16.- Una de les dificultats en les teràpies gèniques és aconseguirun bon pacientun bon malaltque el gen inserit s’expressique el gen inserit no s’expressi

17.- La resistència a les plagues es pot aconseguir introduint gens que de-terminin la síntesi de substàncies insecticides en

bacteris que viuen habitualment sobre les plantesbacteris que viuen habitualment sobre els insectesels animals que controlen les plaguesles flors de les plantes

18.- Els organismes transgènicsestan en fase experimentalsón organismes clonatssón sempre vegetalssón fruit de l’enginyeria genètica

19.- La informàtica aplicada a les tasques administratives s’anomenaadmiformàticaofimàticarobomàticasistema operatiu

20.- Un xat permetaccedir a la unitat central de procés (CPU)accedir directament a les pàgines webestablir grups de conversatransferir fitxers

161

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Activitat 2Posa el nom de cada un dels tipus de galàxia i digues de quin tipus és la ViaLàctia

Activitat 3Les foques tenen una capa de greix subcutani que constitueix prop del 50%del seu pes corporal. Aquest greix actua com aïllant tèrmic en un medi aquósmolt fred.

Dóna una explicació lamarckista i una explicació darwinista que justifiquinel procés evolutiu que ha permès a les foques disposar d’aquesta capa aï-llant de greix.



162


PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Calcula la biodiversitat de cada zona.

Activitat 5Digues alguna innovació de les noves tecnologies en els camps següentsde la comunicació i del transport:

Telefonia mòbil

Tren de levitació magnètica

Avió A 3 XX d’Airbus Industrie

Nova generació detransbordadors espacials

163

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL


1.- El primer model heliocèntric fou proposat perAristòtilPtolomeu

⌧ CopèrnicNewton

2.- La llei de gravitació universal de Newton diu que tots els cossos de l’U-nivers s’atrauen i que, com més massa tenen els cossos⌧ més gran és la força d’atracció

més petita és la força d’atraccióa més distància es trobena menys distància es troben

3.- Els eclipsis de Lluna es produeixen sempre en fase de⌧ lluna plena

quart creixentquart minvantlluna nova

4.- Una supernova està generada perl’explosió d’un púlsarla captació d’àtoms d’hidrogen per part d’una estrella de massa peti-tala captació d’àtoms d’hidrogen per part d’una estrella de massagran

⌧ l’expulsió de les capes més externes d’una estrella de massa granque s’està apagant

5.- El model d’un Univers obertpreveu que en el futur tota la massa de l’Univers es trobi en un puntpreveu una nova gran explosió, el Big Crunchdiu que les forces d’atracció gravitatòries aturaran l’expansió de l’U-nivers

⌧ diu que les forces d’atracció gravitatòries no podran aturar l’expan-sió de l’Univers

6.- La gran cadena dels éssers vivents es basa en una cadena evolutiva que relaciona tots els éssers vi-ventses basa en una cadena evolutiva que relaciona una part dels éssersvivents

⌧ és favorable al fixismeés contrària al fixisme

164

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

7.- Segons la teoria de l’evolució de Darwin els organismes només tenen els descendents que poden mantenir

⌧ els organismes tenen més descendència de la que poden mantenirl’origen de les espècies es produeix molt ràpidamentl’evolució actua sobre les característiques adquirides pels organis-mes durant la seva vida

8.- Els òrgans vestigials apareixen per mutacióapareixen per una gran utilització d’òrgans prevestigialssón una prova fòssil de l’evolució

⌧ són una prova anatòmica de l’evolució

9.- Els porcs de granja són el resultat d’un procés deselecció natural

⌧ selecció artificialaïllament estacionalaïllament sexual

10.- L’hominització ésel resultat de l’evolució des de l’aparició de la primera cèl·lulael resultat de l’evolució des de l’aparició del primer cordatel procés que va diferenciar l’ésser humà de la resta de mamífers

⌧ el procés que va diferenciar l’ésser humà dels ximpanzés i dels go-ril·les

11.- La transició demogràficaja s’ha realitzat a tot el mónnomés s’ha realitzat als països no desenvolupats

⌧ és l’equiparació de les taxes de natalitat i mortalitatés l’augment de les taxes de natalitat i mortalitat

12.- Fonamentalment, l’augment de la temperatura de la Terra està asso-ciat a⌧ l’augment de l’efecte hivernacle

la pluja àcidal’aprimament de la capa d’ozól’emissió de dioxines

13.- La utilització de pesticidesnomés contamina les aigües dels riusnomés contamina els sòlsgaranteix l’eliminació de la plaga per sempre

⌧ provoca l’aparició de superparàsits resistents als pesticides

14.- El compost es forma a partir dela incineració de deixallestot tipus de residus

⌧ matèria orgànicamatèria inorgànica

165

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

15.- L’energia hidràulicano genera cap problema mediambientalés una energia no renovable

⌧ és una energia renovableno es pot transformar en electricitat

16.- Una de les dificultats en les teràpies gèniques és aconseguirun bon pacientun bon malalt

⌧ que el gen inserit s’expressique el gen inserit no s’expressi

17.- La resistència a les plagues es pot aconseguir introduint gens que de-terminin la síntesi de substàncies insecticides en⌧ bacteris que viuen habitualment sobre les plantes

bacteris que viuen habitualment sobre els insectesels animals que controlen les plaguesles flors de les plantes

18.- Els organismes transgènicsestan en fase experimentalsón organismes clonatssón sempre vegetals

⌧ són fruit de l’enginyeria genètica

19.- La informàtica aplicada a les tasques administratives s’anomenaadmiformàtica

⌧ ofimàticarobomàticasistema operatiu

20.- Un xat permetaccedir a la unitat central de procés (CPU)accedir directament a les pàgines web

⌧ establir grups de conversatransferir fitxers

166

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?

Activitat 2Posa el nom de cada un dels tipus de galàxia i digues de quin tipus és la ViaLàctia

Activitat 3Les foques tenen una capa de greix subcutani que constitueix prop del 50%del seu pes corporal. Aquest greix actua com aïllant tèrmic en un mediaquós molt fred.Dóna una explicació lamarckista i una explicació darwinista que justifiquinel procés evolutiu que ha permès a les foques disposar d’aquesta capa aï-llant de greix.Segons el lamarckisme, les foques tenen molt greix subcutani perquè ge-neració rere generació n’han anat creant per tal de protegir-se del fred. Elfet de menjar en excés fa que s’acumuli més greix. Aquest canvi es pot he-retar, de manera que la descendència té ja de bon començament una ten-dència a acumular més de greix. Si això es va repetint durant moltes gene-racions, s’aconsegueix que quedi fixada una gran acumulació de greix.Segons el darwinisme, originàriament hi havia foques amb més greix i fo-ques amb menys greix. En èpoques de més fred les foques amb més greixsobrevivien millor i es reproduïen més i, per tant, a les següents genera-cions la informació genètica per tenir més greix s’estenia per l’espècie.Després de moltes generacions, la selecció natural aconseguiria que laquantitat de greix emmagatzemat per les foques fos més gran que no pasoriginàriament. Avui dia no hi ha cap dubte que l’evolució es produeix seguint els mecanis-mes descrits pel darwinisme.

167


irregular

el·lípticaLa Via Làctia ésd’aquest tipus

espiral

espiral barrada

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

MÒ

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

10. U

N M

ÓN

FE

LIÇ

?



Calcula la biodiversitat de cada zona.

Zona A d = = 0,5 Zona B d = = 0,17 Zona C d = = 0,25

Activitat 5Digues alguna innovació de les noves tecnologies en els camps següentsde la comunicació i del transport:

5

20

4

24

6

12

168

Telefonia mòbil

Tren de levitació mag-nètica

Avió A 3 XX d’Airbus In-dustrie

Nova generació detransbordadors espa-cials

Transmetre imatges estàtiques de gran quali-tat, realitzar videoconferències veient la perso-na amb qui es parla, tramitar operacions bancà-ries i accedir a internet.

Perdre el contacte amb els rails especials sobreels que circulen, a partir d’una determinada ve-locitat, gràcies a forces electromagnètiques.L’absència de fregament permet assolir veloci-tats de fins a 550 km/h.

Serà un avió amb capacitat de fins a 750 pas-satgers distribuïts en dos nivells i amb una au-tonomia de vol de 20 hores.

Aportaran les millores següents: enlairamenthoritzontal (actualment és vertical), diversesmesures de seguretat per tal de reduir la taxad’accidents i una mida més petita.

Mòdul comú

Un món feliç?Àmbit de les Matemàtiques, de la Ciènciai de la Tecnologia

10

Generalitat de CatalunyaDepartament de Benestar i FamíliaDirecció General de Formació d’Adults

ISBN 84-393-5901-2

Documents

Graduat en Educació Secundària Mòdul comú 10 QUADERN DE ...xelu.net/pdf/materials/21/24_un_mon_felic.pdf · Hi estudiaràs les repercussions de l’activitat humana sobre l’entorn