L’AVENTURA DE DARWINL’AVENTURA DE DARWIN

de l’expedició científica a la consolidació d’una teoriade l’expedició científica a la consolidació d’una teoria Antònia Fontanet i Orriach (afontan1@xtec.cat)Antònia Fontanet i Orriach (afontan1@xtec.cat)

Cultura científica• Revolució industrial a Gran Bretanya:

Acumulació de capitalAcumulació de capitalExpansió territorial, econòmica i científica durant els s XVIII i XIXExpansió territorial, econòmica i científica durant els s XVIII i XIX

• Cultura científicaCultura científicaFigura del naturalistaFigura del naturalistaExpedicions amb equips científicsExpedicions amb equips científics

Objectius:Objectius:- cartografia de terres i mars- cartografia de terres i mars- observacions científiques i recollida d’espècimens d’Història - observacions científiques i recollida d’espècimens d’Història

Natural per als museus i col·leccions privadesNatural per als museus i col·leccions privades James Cook, George Vancouver....James Cook, George Vancouver....

• Antecedents Antecedents Expedició geodèsica de l’Acadèmia de Ciències de París en 1735 dirigida per Expedició geodèsica de l’Acadèmia de Ciències de París en 1735 dirigida per Charles Marie de la Condamina Charles Marie de la Condamina

” ”mesura de la longitud d’un grau de meridià terrestre” a l’Equadormesura de la longitud d’un grau de meridià terrestre” a l’Equador per encàrrec per encàrrec del rei de Françadel rei de França

El viatge del Beagle, 1831-1836

EL VIATGE DEL BEAGLE (1831-1836)del catastrofisme a l’uniformisme

• Robert Fitz Roy (almirall) escull un naturalista Charles DarwinRobert Fitz Roy (almirall) escull un naturalista Charles Darwin• Escales: Escales:

La illa de Tenerife La illa de Tenerife Cap Verd: illa de Sáo Tiago.Cap Verd: illa de Sáo Tiago.””Elements de geologia”Elements de geologia” de Lyell (lectura) de Lyell (lectura)

Darwin interpretarà la història geològica de la illa segons Darwin interpretarà la història geològica de la illa segons els principis de l’uniformisme geològic de Lyellels principis de l’uniformisme geològic de Lyell

““Diari de viatge d’un naturalista a l’entorn del món”Diari de viatge d’un naturalista a l’entorn del món” dedicat a Lyelldedicat a Lyell

Inici de l’aventura científica, el naturalista viatger Inici de l’aventura científica, el naturalista viatger descobreixdescobreix

la passió per la ciència naturalla passió per la ciència natural"As far as I can judge of myself I worked to the utmost during the voyage from the mere pleasure of investigation, and from my strong desire to add a few facts to the great mass of facts in natural science." Charles Darwin

Uniformisme geològic

““Elements de geologia”Elements de geologia” de Lyell de Lyell

• Negava l’existència de qualsevol di-recció Negava l’existència de qualsevol di-recció en la història de la geologia en la història de la geologia (idea contrària a (idea contrària a l’evolucionisme)l’evolucionisme)

• Allargava la història de la Terra Allargava la història de la Terra indefinidamentindefinidament

• Critica la religió i l’Església Critica la religió i l’Església

“ “L’avenç de la geologia suposa una lluita L’avenç de la geologia suposa una lluita constant i violenta entre quals-sevol de les constant i violenta entre quals-sevol de les noves opinions i les velles doctrines noves opinions i les velles doctrines bassades en l’auto-ritat que emana de les bassades en l’auto-ritat que emana de les Sagrades Escriptures” Sagrades Escriptures”

Uniformisme - EvolucionismeUniformisme - Evolucionisme

Cap Verd Cap Verd geologia uniformistageologia uniformista

Illes GalàpagosIlles Galàpagos evolució orgànica evolució orgànica

Només un creacionista podia dir que eraNomés un creacionista podia dir que eravoluntat de Déu que les aus de les Illes voluntat de Déu que les aus de les Illes Galàpagos fossin semblants a les de Xile Galàpagos fossin semblants a les de Xile i molt diferents a les de Cap Verdi molt diferents a les de Cap Verd

Darwin proposa:Darwin proposa:

• L’eliminació de les catàstrofesL’eliminació de les catàstrofes• Temps il·limitat per generar espèciesTemps il·limitat per generar espècies• L’existència de canvis mediambientals graduals en elL’existència de canvis mediambientals graduals en el temps que permetrien un canvi orgànic gradual, basetemps que permetrien un canvi orgànic gradual, base de l’evolucionisme biològicde l’evolucionisme biològic• L’explicació creacionista no és científica L’explicació creacionista no és científica

Illes Galàpagos

Estratègia de Darwin(1809 -1882)

1837, comença a treballar en la idea de canvi orgànic gradual, fa anotacions en llibretes de camp i escriu els primers assajos

Busca l’acceptació dins de la comunitat científica

Proposa una Evolució orgànica. No és una idea original (Erasmus Darwin i Lamarck i altres)

No vol ser ridiculitzat ni ignorat per la comunitat científica

Ataca una de les idees indiscutibles: la immutabilitat de les espècies

Naturalista victorià

Es casa, disposa de fortuna personalParticipa en la vida cultural i científica de Londres. publicacions acadèmiques i és membre d’Institucions científiques britàniques (Royal Society of London)Realitza experiments amb plantes i animals a Downe Geologia, biologia i psicologia (llibres i articles científics)

Treball en secret 1836-1882

Naturalisme Metodològic• Integració plena entre la filosofia i la història natural (1830-

1840) • Observació orgànica de la natura• Idea de direccionalitat en:

La històriaLa biologia

• El compromís del naturalisme metodològic amb la ciència va fer inevitable acceptar la realitat de l’evolució en l’àmbit de la biologia

• La descoberta de dinosaures en l’ordre anterior als animals terrestres suggereix:

idea de successió orgànica i desenvolupament en el temps

Darwin inicia un viatge d’exploració científica

Neix el concepte “científic”

Model Econòmic

Societat productiva i competitiva del primers anys del sXIX a l’Anglaterra victoriana es caracteritza per:

L’individualismeL’imperialisme econòmic, polític i culturalLes idees utilitaristes: Adams Smith, Ricardo,

Malthus,.. (economia política)

Capitalisme del “Laisser-faire”

Llei de la població

• 1838 es planteja el problema de l’evolució humana

• Els humans van evolucionar a partir d’altres primats?

• Relaciona: Pensament humà i estructura del cervell

Llenguatge humà i llenguatge animal

• Llegeix “Assaig sobre el Principi de la Població” de Thomas Malthus (economista polític, 1798)

• “Llei de la població” L’escassetat de recursos limita el creixement de la població

• Explicació mecanicista pel desenvolupament evolutiu

Teoria de la Selecció Natural• L’evolució es produeix de forma gradual a base de petites millores

successives, amb causalitat i sense finalitat.

• Explicació mecanicista: Quina és la causa?

• Població --- escassetat --- lluita competitiva --- adaptació a l’entorn --- --- reproducció i transmissió a la descendència ---

• La causa i la finalitat és la selecció d’una estructura adequada i adaptada al canvi

• L’evolució no és lineal com proposa Lamarck

• Què deia la teoria de Lamarck?

• No necessita un creador

El dilema de Darwin• 1838, idea de la teoria, “L’origen de les espècies” es publica el 1859• Idea de transmutació rebutjada per la comunitat científica• Intenta respondre a totes les objeccions que creu que se li farà

• Ordena proves de :

Divergència gradual que genera espècies diferentsA favor de l’evolucióAnatomia comparadaEmbriologiaSèries evolutives i models de distribució de fòssils

Intenta imaginar fases intermèdies d’òrgans compostos, ull, etcPensa en la repercussió que pot tenir sobre els creients (la seva dona)

Lyell, Hooker i Gray (confidents) li recomanen que presenti i publiqui la seva teoria, malgrat cap d’ells pensa abandonar el creacionisme

“L’0RIGEN DE LES ESPÈCIES”Darwin,1859

1850 la idea d’evolució es acceptada en la societat britànica

1842 Manuscrits de la selecció natural de Darwin1844 “Vestiges of the Natural History of Creation” de Robert Chambers

(inici de la discussió pública sobre l’evolució humana) 1951 ”Social Statics” del filòsof britànic Herbert Spencer Substitució del concepte d’evolució orgànica lamarckià per la visió malthusiana del progrés social humà a través de la lluita i la competició1855 Inici de la correspondència entre Darwin i Wallace1858 Alfred Russel Wallace envia un assaig a Darwin (conceptes fonamentals de la selecció natural) 18 de juny 1858 Linnean Society of London publica l’assaig de Wallace i dos manuscrits de Darwin a proposta de Lyell i Hooker (1 de juliol)

”L’origen de les espècies per medi de la selecció natural, o la conservació de les races favorables en la lluita per l’existència “

Wallace, DarwinDarwin, Wallace

• Fascinació per la Història Natural

• Antagonisme en les seves vides privades

• Obsessió per trobar el mecanisme que impulsava l’evolució

• Malthus. Llei de la població

• Dos camins per arribar al mateix punt

Van constatar cada un pel seu compte que els límits malthusians de la població, aplicats a les plantes i els animals, podria generar noves espècies a partir de les preexistents i de la supervivència d’individus dotats de variacions beneficioses

• Wallace animals salvatges (febre malària a una illa d’ Indonèsia)

• Darwin selecció artificial, zoo, viatge Beagle (confortable sofà)

La GirafaL’exemple més famós de la suposada evolució lamarckiana

La girafa [no] va desenvolupar el seu coll llarg..a força d’estirar-lo constant ment....sinó que entre els seus avantpassats hi hauria individus de coll més llarg al que era habitual que els va permetre una nova forma de pastura en el mateix terreny en què ho feien els companys de coll més curt, quan va arribar la primera escassetat d’aliment, els de coll llarg van tenir la capacitat de sobreviure.

“Les variacions preservades i acumulades en el temps explicarien l’aparició de nous tipus” Wallace

Wallace (variacions innates) Lamarck (variacions adquirides)

SELECCIÓ NATURAL• IDEES PRINCIPALS

LES ESPÈCIES EVOLOLUCIONENQUIN ÉS EL PROCÉS?

“Proces de supervivéncia del més dotats en base a unes diferències innates ínfimes” Darwin

SUPERVIVÉNCIA = SELECCIÓ NATURAL

• LA NATURA SELECCIONA PER AFAVORIR L’ADAPTACIÓ

• DIFERÈNCIES “ INNATES “ i ALTERACIONS PRODUÏDES PEL L’ENTORN EN EL SITEMA REPRODUCTOR

• PETITS CANVIS ACUMULATS PRODUEIXEN GRANS CANVIS EN L’ESTRUCTURA

• QUIN TIPUS DE DÉU EMPRARIA UN MECANISME DE SUPERVIVÈNCIA DELS MÉS DOTATS PER GENERAR ESPÈCIES NOVES PER EVOLUCIÓ?

• DESCONEIX ELS MECANISMES GENÈTICS PERÒ SUPOSA QUE ALGUNES VARIACIONS SÓN HEREDADES

• PROCÉS EVOLUTIU NO DÓNA ÉSSERS PERFECTES, DÉU SI.Deixa oberta la possibilitat que Déu hagués creat els primers éssers vius,

fora del domini de la ciència Asa GRAY, convers al darwinisme afirma que Déu guia el procés evolutiu

PRINCIPI DE DIVERGÈNCIA

• Procés progressiu de:VariacióCompetició Selecció

• Genera una pauta ramificada en l’evolució de les espècies

A partir d’una sola espècie immigrant ......Diversificació de l’estructura

THE TIMES• L’elit de la societat britànica considera el poder polític i econòmic com la

conseqüència natural de la superioritat econòmica en ciència i tecnologia• Per primer cop a la història canvi significava progrés• El dia després de Nadal de 1859, The Times, va publicar una crítica extremadament

favorable del llibre de Darwin “L’origen de les espècies” escrita pel naturalista Thomas Henry Huxley

“la meravellosa lluita per l’existència dels éssers vius, només els més ben adaptats sobreviuen. La contínua selecció de les varietats més fortes al llarg del temps pot generar noves espècies”

Creacionistes: Sedgwick Modernistes: Lyell (materialista racional)

Huxley (materialista racional) Onada de modernitat laica en totes les institucions científiques

Lyell, Hoocker, Huxley, van donar l’aprovació a la idea de Darwin

Huxley, defensor públic de Darwin

• Thomas Henry Huxley

Racionalisme científic

Proves científiques per validar la teoria amb experiments i per causes naturals

Evolució “saltacionista” per herència de grans mutacions (desacord amb Darwin)

Generació espontània (idea no original)

Anatomia dels invertebrats marins

Embriologia

Paleontologia

La crítica va ser ferotge

• “L’origen de les espècies” suposa un cop molt dur la doctrina biològica de la creació especial

• Creacionisme, la teologia element organit-zador de la ciència i un pilar intel·lectual pels protestants

• Teories anteriors necessitaven processos de creació continus i recurrents:

L’uniformisme de Lyell

El catastrofisme de Cuvier i Sedgwick

• “La selecció natural” explicava que els processos naturals per si mateixos podrien produir una característica, tret o instint en totes les espècies

• El punt més atacat: l’evolució humana (l’ànima)

Caricatura de DARWIN

Ciència i Societat

British Association for the Advancement of Science, Oxford

Huxley discuteix la comparativa entre els cervells del goril·les i dels homes expo-sada per Owen

Wilberforce, bisbe anglicà, fa objeccions científiques a la teoria de Darwin i pregunta a Huxley, si està emparentat amb els micos per part de pare o mare?

Huxley respon: “Preferiria tenir com a avi a un miserable

mico que a un ésser humà amb influència que fa argumentacions ridícules en una discussió científica”

EVIDENCE AS TO MAN’S PLACES IN NATURE

Seqüència d’esquelets de primats en ordre ascendent del gibó a l’home, Huxley, 1873

“L’ORIGEN DE L’HOME”DARWIN, 1871

Prova d’evolució en el cos humà:

estructura anatòmica (còxis)

estudis embrionaris capacitats mentals i sentiments morals

TesiTesi

Origen africà, micos hominoides van baixar dels arbres, començaren a caminar erectes en espais oberts, utilitzen les mans i desenvolupen el cervell de manera individual i preservant al mateix temps el grup

NEODARWINISME• 1860 -1870, Darwin va fer una revisió de l’origen de les espècies i va

afegir la idea lamarckiana, característiques adquirides també contribuïen a l’evolució. Mort en 1882

“Teoria específica que defensava que l’evolució avança per selecció natural de variacions quasi innates, insignificants i aleatòries ”

posició més dogmàtica que la del propi Darwin

El triomf de la teoria de l’evolució

Darwin i Huxley. Societats científiques: museus ...

El naturalisme sigui la ideologia de la ciènciaRevista ”Nature”

difusió de naturalisme científic defensa del darwinisme

• 1870, La idea de transmutació explicació científica

• 1880, el darwinisme esdevé un dogma acceptat

EXPANSIÓ DE LES IDEES EVOLUCIONISTES

Cuvier, França

Haeckel i Weismann, Alemanya

Estudis de morfologia (estructura)Fisiologia (funcions orgàniques)Teoria cel·lularNoves branques en biologia experimentalAnatomia comparadaRelacions genealògiques d’espèciesArbres evolutius de la vida

HAECKEL, l’evolucionisme alemany

• Genealogies evolutives

• Arbres evolutius

• Embriologia comparada d’animals vertebrats

• Biogenètica Ontologia (individuo)Filogènia (grup)

• Idea lamarckianaCaracterístiques adquirides

(procés progressiu i lineal)

• “Pithecanthropus” <home mico>

ARBRES EVOLUTIUS DE LA VIDA

DARWIN HAECHEL

EMBRIONS DE DIFERENTS ESPÈCIES DE VERTREBRATS

A finals del segle

Objeccions científiques a la teoria de l’evolució:

William Thomson (lord Kelvin, físic britànic)Edat de la Terra (100 milions d’anys)

A principis s XX, els físics afirmen que el calor generat per la desintegració d’elements radioactius en el procés de formació de la Terra permet disposar de temps suficient per l’evolució orgànica

Lord Kelvin

El trencaclosques dels Mecanismes de l’Herència

Dues solucions: Evolució lamarckiana (interna)Evolució teista (externa)

WEISMANN, un dels primers biòlegs a veure els cromosomes (cua ratolí)

• 1866, Gregor MENDEL publica els resultats dels creuaments de pèsols, 30.000 plantes de pèsols.

Noves espècies a partir d’híbrids (Carolus Linnaeus s XVIII naturalista suec )

• 1900, teories mendelianes de l’herència discontínua i les teories de l’evolució discontínua, teoria de la mutació “saltacionista”

• Estudis de poblacions i el seu anàlisi estadístic. BIOMETRIA • Partidaris de la teoria de la mutació i els biomètrics van definir

“les lleis de l’herència de Mendel”• 1910 L’equip de Universitat de Columbia, dirigit per Thomas Hunt MORGAN

Relació entre les lleis de l’herència de Mendel i el cromosomes base de la genètica moderna

Mètode experimental, quantitatiu, laboratori trobar processos químics i físics presents a la vida

Cronologia de l’Evolucionisme

• Les variacions adquirides no són hereditàries • El darwinisme no explica l’herència• La teoria de la mutació

Thomas Hunt MORGAN “drosophila melanogaster”

Teoria cromosòmica de l’herènciaTeoria cromosòmica de l’herència

Gens portadors de factors hereditaris +

factors mediambientals

“Produeix nous tipus d’organismes per acumulació de mutacions aleatòries innates, al laboratori, la funció de la selecció és eliminar les mutacions defectuoses”MULLER, en 1927, radiació i velocitat en les mutacions

Teoria de la Mutació Genètica

LA PROVA FINAL

Homus erectus

Homus habilis

Homus sapiens

BEAGLE