El 30 de juliol de 1789, durant el regnat de Carles IV, van partir d'Espanya cap al Pacífic dos vaixells amb mariners, naturalistes, astrònoms, cartògrafs, hidrògrafs i dibuixants al comandament d'un militar anomenat Alessandro Malaspina. El seu propòsit era augmentar el coneixement sobre la fauna, la flora, la geologia i la geografia de zones remotes d'Amèrica i d'Oceania.

A la tornada, van presentar al rei el seu informe: «Viatge recreatiu i científic al voltant del món per les corbetes Descubierta i Atrevida, al comandament dels capitans de nau el Sr. Alessandro Malaspina i el Sr. José Bustamante i Guerra, des de 1789 fins a 1794».

L'expedició va aportar mapes i cartes marines, minerals, mostres d'animals i plantes i milers de documents científics que van donar una idea de l'enorme diversitat d'éssers vius de la Terra.

Molts anys després, entre 2010 i 2011, el Consell Superior d'In­ves­ti­ga­cions Científiques d'Espanya va posar en marxa l'anomenada «Expedició Malaspina», en honor d'aquest viatger insigne, per avaluar l'impacte del canvi climàtic en els éssers vius.

• Busca en un diccionari les paraules que apareixen destacades en el text i llig-ne el significat.

• Digues en quin segle va tindre lloc l'expedició i quants anys va durar.

• Descriu què va aportar l'ex­pe­di­ció del segle xviii.

• Quin va ser l'objectiu de l'«Ex­pe­di­ció Malaspina» organitzada en el segle xxi?

Treballe amb la imatge

1. Observa el mapa amb l'itinerari de l'expedició. Quins continents i quin oceà es van explorar durant el seu transcurs?

2. En el dibuix es veu com els dos expedicionaris presenten el que han descobert a uns governants. Imagina allò que els devien dir en aquell mateix moment i escriu-ho.

Pense i opine

3. Per què creus que a la Terra hi ha vida i en planetes com Mart no se n'ha trobat? Proposa alguna explicació.

4. Et pareix important el treball dels científics que estudien la vida? Exposa les raons que ho justifiquen.

5. T'agradaria ser científic? Per què?

Tots els éssers vius del planeta compartim dues característiques comunes: estem formats per cèl·lules i realitzem les tres fun­cions vitals: nutrició, relació i reproducció.

Estem formats per cèl·lules

Tots els éssers vius, des dels microbis més diminuts fins a l'ésser humà, estem formats per cèl·lules.

Com són les cèl·lules

Les cèl·lules són diminutes i només es poden observar amb un microscopi. N'hi ha de formes diferents, però totes compartixen una mateixa estructura.

• La membrana és una barrera finíssima que recobrix la cèl·lula, a través de la qual hi entren i n'ixen substàncies.
• El citoplasma ocupa l'interior cel·lular. Conté diversos orgànuls, que són parts de la cèl·lula encarregades de fabricar substàncies, obtindre energia...
• El material genètic controla l'activitat cel·lular. En les cèl·lules de quasi tots els éssers vius, està dins d'un orgànul anomenat nucli. En els bacteris, aquest material es troba en una zona del citoplasma.

Cèl·lules i nivells d'organització

El nombre de cèl·lules d'un ésser viu i el grau d'organització que tenen entre si varien d'uns organismes a uns altres. Segons això, hi ha éssers unicel·lulars i pluricel·lulars.

Els éssers unicel·lulars

Els organismes unicel·lulars són els que estan formats per una única cèl·lula. D'aquest tipus són els bacteris i altres microorganismes.
Alguns éssers unicel·lulars viuen en grups anomenats colònies, però no estan coordinats.

Els éssers pluricel·lulars

Els organismes pluricel·lulars estan formats per un conjunt de cèl·lules organitzades, és a dir, que es coordinen per a treballar juntes.

En els éssers pluricel·lulars, hi ha diversos tipus de cèl·lules que es poden organitzar en teixits, òrgans i aparells o sistemes:

• Els teixits són conjunts de cèl·lules semblants que estan especialitzades a fer una funció. Per exemple, el teixit muscular està format per cèl·lules que produïxen moviments.
• Els òrgans són parts del cos que fan una funció concreta i que estan compostos per diferents teixits. Per exemple, el cor, la funció del qual és impulsar la sang pels vasos sanguinis, està format per diversos teixits, un dels quals és el muscular.
• Els aparells i els sistemes són conjunts d'òr­gans que treballen de manera coordinada per a fer una funció. Per exemple, l'aparell circulatori s'encarrega de distribuir els nutrients i els residus, i està format, entre d'al­tres òrgans, pel cor.

1. Com explicaries a un extraterrestre que un gat és un ésser viu i que una pedra no ho és?

2. Fes una taula amb les parts de la cèl·lula i la funció que fan.

3. La imatge correspon a una cèl·lula vista amb el microscopi. Escriu  els noms de les parts indicades.

 1  →       2  →      3  →

4. Hi ha éssers pluricel·lulars, com ara les molses, que només tenen teixits, però no tenen òrgans ni aparells. Quin tipus d'or­ga­nització tenim els éssers humans?

Fem la funció de nutrició

Així, la funció de nutrició consta de quatre processos:

Obtindre nutrients

L'obtenció de nutrients es pot realitzar de dues maneres: amb la nutrició autòtrofa i amb la nutrició heteròtrofa.

• Nutrició autòtrofa. Alguns éssers vius, com ara les plantes, poden fabricar aquests nu­trients al seu cos a partir d'aigua i de gasos de l'atmosfera com el diòxid de carboni.
• Nutrició heteròtrofa. Altres éssers vius, com els animals, obtenim els nutrients alimentant-nos d'altres éssers vius.

Respirar

Amb l'excepció d'alguns bacteris, quasi tots els éssers vius necessitem agafar oxigen de l'aire o de l'aigua.

Usar les substàncies que prenem

Els éssers vius usem l'oxigen i els nutrients que hi ha en els aliments per a créixer o per a obtindre energia.

Expulsar els residus

Quan s'usen les substàncies i es fan les activitats, en el cos dels éssers vius es produïxen substàncies de rebuig que s'han d'expulsar a l'exterior.

Utilitza la informació d'aquestes imatges per a:

a) Diferenciar la nutrició autòtrofa i l'heteròtrofa.

b) Indicar quines substàncies prenen del medi els éssers vius.

c) Indicar quines substàncies expulsen del cos els éssers vius.

Fem la funció de relació

• Alguns éssers vius, com els animals, ho fan mitjançant els òrgans dels sentits, un sistema nerviós i un aparell locomotor.
• Altres éssers vius, com les plantes, només poden créixer o modificar el seu cos en resposta a algun canvi.

Ens reproduïm

Els éssers vius poden tindre un d'aquests tipus de reproducció, o els dos: asexual o sexual.

• Per a la reproducció asexual, un únic ésser viu produïx descendents a partir d'algunes parts del seu cos que es desenvolupen.
• Per a la reproducció sexual, dos éssers vius, un de sexe femení i un de sexe masculí, aporten cèl·lules especialitzades en la reproducció, anomenades gàmetes, que, quan s'ajunten, produïxen una cèl·lula nova anomenada zigot. Aquest zigot es desenvolupa fins que forma un embrió i, després, un descendent.

1. Resumix en un esquema les etapes de què consta la funció de nutrició dels éssers vius amb les seues variants.

2. Descriu com fa la funció de relació una planta. Posa'n un exemple.

3. Digues el nom dels òrgans i el dels aparells que permeten que un ésser humà realitze la funció de relació.

4. De quin tipus creus que és la reproducció de les aus, sexual o asexual? Raona la resposta.

5. Escriu  una definició de cada una de les tres funcions vitals.

Com has estudiat, els éssers vius tenen moltes característiques comunes, però també es diferencien els uns dels altres.
Les diferències estan en les cèl·lules, en l'organització del cos i en la manera que realitzen les funcions vitals.

• Les cèl·lules. La major part dels éssers vius tenen cèl·lules amb nucli, com l'ésser humà. Les cèl·lules d'altres éssers, com els bacteris, no tenen nucli. Les cèl·lules d'éssers com les plantes o els fongs estan envoltades d'una paret rígida.
• L'organització del cos. Hi ha éssers vius unicel·lulars, mentre que d'altres són pluricel·lulars. A més a més, en determinats éssers pluricel·lulars (com en l'ésser humà), les cèl·lules s'organitzen i formen teixits; en altres no formen teixits.
• La manera en què fan les funcions vitals. Hi ha éssers amb nutrició autòtrofa i éssers amb nutrició heteròtrofa; éssers amb reproducció sexual, éssers amb reproducció asexual i éssers amb ambdós tipus...

Els científics consideren aquestes variacions dels éssers vius un criteri per a classificar-los en cinc grans grups o regnes: moneres, protoctists, fongs, plantes i animals.

Investiga i intenta deduir, per a cada un dels éssers vius que apareixen en la imatge:
– Si és unicel·lular o pluricel·lular.

– Si té teixits, òrgans i aparells o no.

– Si la seua nutrició és autòtrofa o heteròtrofa.

Els cinc regnes

Moneres

Aquests éssers són unicel·lulars, i la seua cèl·lu­la no té nucli. Aquest regne inclou els bacteris i altres éssers semblants.

Protoctists

Hi ha protoctists unicel·lulars (protozous, algues microscòpiques...) i pluricel·lulars que no formen teixits (algues grans). Les algues tenen nutrició autòtrofa. Els protozous tenen nutrició heteròtrofa.

Fongs

Hi ha fongs unicel·lulars, com els llevats, i pluricel·lulars, com les floridures o els xam­pi­nyons. Les seues cèl·lules no formen teixits i tenen una paret que envolta la membrana. Són de nutrició heteròtrofa.

Plantes

Les plantes són pluricel·lulars. Les seues cèl·lu­les formen teixits i tenen una paret (diferent de la dels fongs). Tenen nutrició autòtrofa.

Animals

Els animals són pluricel·lulars. Les seues cèl·lules formen teixits. Tenen nutrició heteròtrofa.

1. Escriu  les definicions dels termes unicel·lular, pluricel·lular, autòtrof i heteròtrof.

unicel·lular

pluricel·lular

autòtrof

heteròtrof.

2. Fes una taula en la qual ordenes aquests aspectes de cada un dels cinc regnes.

• Unicel·lularitat o pluricel·lularitat.
• Presència de nucli.
• Presència de paret cel·lular.
• Presència de teixits.
• Tipus de nutrició.
• Exemples.

Els científics classifiquen els éssers vius, és a dir, els agrupen segons les característiques que tenen en comú. En primer lloc, els classifiquen en cinc grans regnes. Però com que en cada regne hi ha molta varietat d'éssers, dividixen aquests grans grups en altres de més menuts, que al mateix temps se subdividixen.

Així, cada regne es dividix en diversos fílums, cada fílum en diverses classes, cada classe en diversos ordres, cada ordre en diverses famílies, cada família en diversos gèneres i cada gènere en espècies.

Els éssers vius dels grups més grans tenen poques característiques en comú i són més generals (com el tipus de cèl·lula). Els dels grups més menuts tenen més característiques comunes i són més específiques com més menut és el grup.

El grup més menut, l'espècie, no se sol subdividir.

Una espècie és un grup d'éssers vius molt semblants, que es poden reproduir i tindre descendents amb les seues mateixes característiques, i que també es poden reproduir.

Una espècie que coneixes bé és el gat comú europeu, en la qual s'agrupen els gats salvatges d'Europa i del nord d'Àfrica i els gats domèstics.

a) Els dos animals que es veuen compartixen diverses característiques. Fes una llista amb aquestes semblances tenint en compte l'aspecte, l'ali­men­ta­ció, el comportament...

b) Fes una llista amb les principals diferències entre aquests animals.

c) Raona si creus que aquests dos animals perta­nyen a la mateixa espècie o a espècies diferents.

Aquests dos gats tenen molt poques diferències físiques, però són bastant diferents per a no poder-se reproduir entre si. Creus que pertanyen a la mateixa espècie? Per què?

El nom científic

Normalment, coneixem els individus d'una espècie amb un nom comú o vulgar que varia a les diferents parts del món. Podem agafar com a exemple l'espècie «gat comú europeu», que inclou els gats domèstics i els gats salvatges d'Europa.

El nom comú d'aquesta espècie varia en els diferents idiomes: en anglés, cat; en francés, chat; en alemany, Katze...

Els científics, en canvi, usen un sistema internacional per a anomenar les espècies, que empren tots els científics del món. S'ano­me­na nomenclatura científica binomial i va ser ideat pel naturalista suec Carl Linné en el segle xviii.

Segons aquest sistema, cada espècie té un nom científic format per dues paraules en llatí o en grec antic:

• La primera paraula comença amb majúscula i és el nom del gènere al qual pertany l'espècie. En el cas del gat, el gènere és Felis i el compartix amb espècies semblants.
• La segona paraula comença amb minúscula i és exclusiva de l'espècie. Per al gat comú europeu és silvestris.

Per tant, el nom científic de l'espècie «gat comú europeu» és Felis silvestris.

1. Esbrina i escriu els noms científics d'aquestes espècies: rosella, rovelló, teuladí i ésser humà.

rosella →

rovelló →

teuladí →

ésser humà →

2. Escriu una biografia breu sobre Linné.

Aprenem a classificar

Ja hem estudiat que els científics agrupen els éssers vius en «classes», que són grups que tenen les mateixes característiques. Per exemple:

• Tots els éssers vius formen cinc classes: protoctists, moneres, fongs, plantes i animals.
• Els animals poden ser de dues classes o grups: vertebrats i invertebrats.
• Els vertebrats poden ser de cinc classes o grups: peixos, amfibis, rèptils, aus i mamífers.

Una bona classificació consistix en el fet que cada «classe» o «grup» conté éssers vius amb característiques comunes, i no hi ha cap ésser viu que puga estar al mateix temps en dues classes.

Les claus dicotòmiques

La paraula «dicotomia» significa ‘divisió en dues parts'. Els científics utilitzen «claus dicotòmiques» per a formar grups cada vegada més reduïts, utilitzant alguna característica que es té o no es té. Per exemple:

• Els animals poden dividir-se en «salvatges» i «domèstics».
• Els animals domèstics poden ser «amb plomes» i «sense plomes».

Els animals domèstics sense plomes poden ser «mamífers» o «no mamífers».

Com usem una clau dicotòmica

Per a utilitzar una clau dicotòmica hem de seguir aquests passos:

• Triar una característica que permeta separar en dos grups.
• Triar una altra característica que permeta de nou separar en dos grups.
• I així fins que cada element queda aïllat i pot ser identificat.

Els científics utilitzen claus dicotòmiques per a estudiar animals, plantes o roques desconegudes, per a conéixer-ne les característiques.

En la pàgina següent es mostra com s'utilitza una clau dicotòmica per a conéixer i definir alguns objectes d'escriptori. Observa que, al final, cada element queda identificat seguint les característiques aplicades.

1. Què entenem per classificar?

2. Què entenem per grup?

3. Observa la clau dicotòmica de la pàgina de la dreta i indica quin criteri s'hi ha usat per a formar els dos primers grups d'objectes.

4. Imagina que tens un xampinyó, un floridura, un pi i un roser. Quin criteri triaries per a separar aquests éssers vius en dos grups?

5. Observa les imatges de la dreta i fixa't en les seues característiques. Elabora una clau dicotòmica  per a classificar les figures i indica quins criteris has utilitzat.

Descobrim éssers microscòpics

Alguns dels éssers vius que has estudiat, com els éssers unicel·lulars dels regnes de les moneres, els protoctists i els fongs, o fins i tot alguns animals, són tan xicotets que no es veuen a simple vista.

Per a observar aquests éssers necessitem instruments amb lents que amplien les imatges, és a dir, necessitem microscopis.

Els microscopis consten de diverses lents combinades. Augmenten les imatges des de 100 vegades fins a 1 200 vegades, o fins i tot més.

Quan mirem a través d'un microscopi una gota de l'aigua que ha vessat en regar un cossiol, descobrim que conté nombrosos éssers vius diferents que naden, cacen i es reproduïxen. Les imatges d'aquesta pàgina són fotografies fetes a través d'un microscopi. Hi pots veure alguns d'aquests éssers vius.

Són tan xicotets que, per a mesurar-los, s'usa una unitat de longitud anomenada micra; un mil·límetre té 1 000 micres.

1. La imatge A està ampliada 700 vegades.

Mesura en la foto la longitud de l'alga indicada amb la línia roja i expressa-la en mil·lí­me­tres. Quant mesura en realitat?

2. La línia roja de la imatge B representa la longitud d'una micra vista amb 10 000 augments.

Quantes micres fa aquest ésser viu?

Observem un teixit

Materials que necessites

• Un bastonet de cotó.
• Metanol (un tipus d'alcohol), blau de metilé i aigua.
• Un comptagotes.
• Un got per a recolzar-hi la mostra.
• Un portaobjectes i un cobreobjectes.
• Una mostra de mucosa bucal

Procediment

• Per a prendre la mostra, raspa l'interior de la galta utilitzant un bastonet de cotó. Després, estén-la pel portaobjectes i deixa que s'asseque durant uns minuts (A).

• Afig després dos gotes de metanol sobre la mostra i espera que l'alcohol s'evapore (B).

• Afig-hi unes gotes del colorant i deixa que actue durant dos minuts (C).

• Elimina les restes de colorant amb aigua abundant (D).

• Col·loca una goteta d'aigua sobre el portaobjectes i col·loca damunt un cobreobjectes. Observa la preparació al microscopi (E).

1. Investiga i digues com s'anomena el teixit que forma la mucosa bucal.

2. Quina funció té aquest teixit?

3. Fes  un dibuix del que has observat al microscopi.

.......

4. Descriu com són les cèl·lules del teixit que has observat.

5. Quin creus que és l'objectiu de tenyir la preparació?

6. Quines parts de la cèl·lula hi distingixes?

1. Ja saps que amb esquemes com el de dalt pots escriure frases per a fer un resum.

a) Escriu la frase que acaba en «Només tenen una cèl·lula».

b) Escriu les frases resum de la branca B.