Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt [619076]

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAȚI
FACULTATEA DE Ș TIINȚE ȘI MEDIU
SPECIALIZAREA : ȘTIINȚA MEDIULUI

LUCRARE DE LICENȚĂ

Absolvent: [anonimizat] :
Justin Ș tefan
Conf. Dr. Emilian Dănilă

2018

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
2

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAȚI
FACULTATEA DE ȘTIINȚE ȘI MEDIU
SPECIALIZAREA : ȘTIINȚA MEDIULUI

MECANISMELE DIVERSIFICĂ RII VIE ȚII PE
PĂMÂ NT

Absolvent: [anonimizat] :
Justin Șt efan
Conf. Dr. Emilian Dănilă

2018

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
3
Cuprins

Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 5
1. La ce se refera „ Biodiversitatea ” ? ………………………….. ………………………….. …………………… 7
1.2 Originile Convenției asupra Diversității Biologice ………………………….. ………………………….. …….. 8
1.2.1 Conservaționiștii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 8
1.2.2 Natura „folositoare” ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 9
1.2.3 Prețul naturii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 10
1.3 Ce se schimbă? ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 10
2 Ce este viața? ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 13
2.1.1 Chimia originilor vieții ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 13
2.1.2 Cum a apărut viață pe Pământ? ………………………….. ………………………….. ……………………. 14
2.2 Originile si dinamica diversității genetice ………………………….. ………………………….. ……………… 16
2.2.1 Diversitatea genetică si universalitatea vieții ………………………….. ………………………….. ……. 16
2.2.2 Mutațiile ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 17
2.2.3 Variaț ia si stabilitatea ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 18
2.2.4 Diversitatea genetică ascunsă și identitatea fenotipică ………………………….. …………………… 19
2.2.5 Organizarea spațială si dinamică intraspecifică a diversității genelor ………………………….. ….20
2.3 Cum apar speciile? ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 21
2.3.1 Mecanismele speciației ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……22
2.3.2 Modurile speciației ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 22
2.3.3 Progresia echilibrului punctuat ………………………….. ………………………….. ……………………… 23
2.4 Extincțiile ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 24
3 Adaptarea : o proprietate fundamentală a organismelor ………………………….. ………………………. 27
3.1.1 Diversitatea genetică si adaptarea eucariotelor la schimbările mediului înconjurător ……….. 27
3.1.2 Capacitatea adaptivă a procariotelor ………………………….. ………………………….. ……………… 30
3.2 Stagiile majore ale diversificării lumii vii ………………………….. ………………………….. ………………. 31
3.2.1 Principalele linii de evoluție si cum s unt ele înrudite ………………………….. ……………………… 31

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
4
3.2.2 De la organisme unicelulare la organisme multicelulare ………………………….. ………………….. 32
3.3 Explozia diversității biologice în perioada Cambriana ………………………….. ………………………….. .33
3.3.1 Din apă pe uscat: o tranziție cu succes ………………………….. ………………………….. ……………. 34
3.3.2 Lunga istorie a vertebratelor ………………………….. ………………………….. ………………………… 36
CONCLUZIE : ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 40
ANE XE : ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 42
Bibliografie: ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 43

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
5

Introducere

Termenul de „biodiversitate” este perceput diferit, în baza grupului sociologic implicat.
Agronomiștii , taxonomiștii , sociologii și economiștii privesc din perspective diferite acest
concept. Biologii tind să definească biodiversitatea drept diversitatea tuturor ființelor vii. Fermierii
sunt interesați în a exploata potențialul solurilor, teritoriilor și regiunilor. Industriile îl văd că un
rezer vor de gene folositoare biotehnologiilor sau un set de resurse biologice exploatabile (lemn,
pește, etc.).
Cât pentru publicul larg: principalele îngrijorări iau în vedere dispariția peisajelor și a
speciilor carismatice. Toate aceste puncte de vedere sunt admisibile, din moment ce conceptul
biodiversității se referă la mai multe capitole. Aceste perspective d iferite nu sunt independente una
de cealaltă; ele urmăresc același scop, anume, conservarea mediului înconjurător și a speciilor
cuprinse în acesta.
Biodiversitatea a apărut drept o problemă legată de mediu la începuturile anilor 1980,
culminând în Co nferința pentru Dezvoltarea Durabilă ținut în Rio în 1992. Spre sfârșitul secolului
XX, omenirea a conștientizat impactul neprecedat asupra mediilor naturale și pericolul epuizării
resurselor biologice. În același timp, biodiversitatea a fost recunoscută d rept un parametru esențial,
în special în industriile farmaceutice și agro -alimentare. Ridicând întrebări în legătura cu
conservarea diversității biologice și concesionarea ființelor vii. Drept exemplu legislativ actual, în
capitolul II al legii muntelui 3 47 din 2004 articolul 3 face referire la obiectivele , scopul și
principiile politicii montane actuale în legislația românească , fiind exemplificat în primul alineat
drept : „Politica montană are ca scop valorificarea durabilă a resurselor muntelui și co ntribuie prin
menținerea utilizării agricole a terenurilor la conservarea spațiului rural, precum și la salvgardarea
și promovarea metodelor de exploatare durabilă prin măsuri de conservare a peisajului și a
biodiversității și de dezvoltare a activităților economice specifice acestei zone.”
Prin urmare, biodiversitatea a devenit cadrul întregului set de întrebări legate de relațiile
umane în legătura cu alte specii și mediile înconjurătoare, un fel de „mediator”, între sistemele
ecologice și sistemele s ociale. Pe lângă acest nou rol, biodiversitatea rămâne una dintre
îngrijorările majore ale mediului global.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
6
Actualmente putem observa ca biotop al speciei umane, adaptarea structurilor urbane in
satisfacerea nevoilor biologice si neuropsihologice , cat si satisfacerea nevoilor sociale , economice
si politice.Biourbanismul reprezinta o noua abordare stiintifica cu privire la planificarile
urbane,considerand mediul urban ca un organism viu, hiper -complex.
Datorita aparitiei tendințelor climatice marcate de cr eșterea frecvenței fenomenelor
meteorologice de risc ( temperaturi estivale ridicate, secete prelungite , vijelii etc.) corelate de
problemele legate de p articularitățile potențialului climatic și topoclimatic, densitatea populației,
a construcțiilor, a mijl oacelor de transport motorizate și ponderea redusă a suprafețelor oxigenate
verzi și acvatice, este propus conceptul de urbanism organic

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
7

1. La ce se refera „ Biodiversitatea ” ?

Termenul de „biodiversitate” – o aglomerare de diversitate biologică – a fost introdus la
mijlocul anilor 1980 de către naturaliștii care erau îngrijorați de distrugerea mediilor naturale
precum pădurile tropicale, cerând societății să protejeze aceste moș teniri. Termenul a fost
adoptat de lumea politică și mediatizat în timpul dezbaterii Convenției asupra Diversității
Biologice.
Expresia actuală acoperă un număr de aproprieri diferite, orientat e asupra a patru mari probleme:

– Datorită progresului tehnolog ic și a dorinței de a ocupă spații noi pentru a atinge
cererile populației în continuă creștere, omenirea a împăcat mediile naturale și
diversitatea resurselor biologice sever. Întrebările ridicate de această tendința variază
considerabil, asemeni răspunsu rilor posibile, depinzând îndeaproape de
comportamentul și alegerile anumitor societăți în abordarea dezvoltării economice.
Un mod de a implementa strategii pentru conservare a patrimoniul natural drept o
moștenire pentru generațiile ce urmează.
– Pentru a înțelege cauzele și condițiile care au dus la diversitatea biologică din zilele
noastre, avem nevoie de o perspectivă nouă asupra procesului evoluționar. Care sunt
mecanismele biologice care explică diversitatea speciilor? Care sunt interacțiile dintre
schimbările mediului biofizic și a fenomenului de speciație? Cunoștințele noastre în
asemenea domenii rămân fragmentare. În timp ce inventarierea speciilor reprezintă în
continuare un proces important, inițiat de Linnaeus în secolul XVII ,trebuie să
exploată m și avansările metodologice moderne pentru a pătrunde in lumea
mecanismelor moleculare implicate în diversificarea vieții.
– Progresele din domeniul ecologiei de asemenea redefinesc abordarea către
diversitatea biologică că fiind un produs al interacțiunilo r dinamice de -a lungul
diferitelor nivele de integrare cu lumea înconjurătoare. Cunoaștem faptul că mediul
înconjurător reacționează și își schimbă mediile fizice și chimice. Această realizare
constituie o consolidare paradigmică, combătând tendințele de a considera că doar
influența contextului fizio -chimic afectează dinamica lumii vii, excluzând alte

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
8
interacțiuni. Această abordare integrată duce la noi concepte precum ecologia
fundamentală și biocomplexitatea.
– Biodiversitatea este văzută drept natură „bu na/ajutătoare” – un set de specii și gene pe
care omenirea le folosește în propriul sau interes, fie că sunt derivate din mediul
natural, sau prin domesticire.
În acest context, biodiversitatea devine o formă naturală de capital, țintă a forțelor
regulato rii ale piețelor și o sursă de potențial profit pentru țările care posedă resurse genetice.
Valorificarea economică a biodiversității susține argumente puternice pentru conservatoriștii
mediului natural.

1.2 Originile Convenției asupra Diversității Biolog ice

Ratificarea Convenției asupra Diversității Biologice de către o majoritate de nații,
marchează un nou capitol în conștientizarea ri scurilor percepute de eroziunea diversității biologice.
Discuțiile par să atingă o afirmație similară – omenirea a exer citat un impact colectiv de
magnitudine neîntâlnită asupra întregului Pământ.
Prefața Convenției se adresează rolului diversității biologice în biosferă, fiind
responsabilitatea omenirii pentru decimarea diversității biologice, lipsa cunoștințelor în a luă
măsuri de conservare, preferențierea prezervării ecosistemelor și a habitaturilor naturale decât
decurgerea la luarea de măsuri de protejare ex situ .
Dezvoltarea economică și socială reprezintă o prioritate în dezvoltarea țărilor și națiilor cu
drepturi suverane asupra exploatării și conservației propriilor resurse biologice. Convenția
reprezintă un compromis politic alături de alte subiecte și comunități de interes.

1.2.1 Conservaționiștii

Oamenii au fost de -a lungul timpului îngrijorați de di spariția speciilor de bizon din Europa,
de dodo de pe insula Mauritius, a pinguinului împărat din Antarctica și a porumbelului voiajor
American. Extincția acestor specii emblematice este rezultatul vânatului intensiv al oamenilor.
În studiile deceniil or recente, magnitudinea impactului uman asupra mediilor naturale a
obținut dimensiuni nemaiîntâlnite. Creșterile semnificative de populație ,utilizarea teritoriilor
virgine și creșterea eficienței tehnologice în scopul exploatării sunt considerate drept c auzele

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
9
majore. Pierderea biodiversității nu mai înseamnă doar extincția speciilor izolate cât modificarea
întregului ecosistem cu toate componentele de faună și floră.
Managementul amenințărilor la adresa biodiversității sunt diverse, reprezentând o direcție
majoră de cercetare în prezervării diversității biologice. Pentru a fi estimat riscul extincției unei
specii, trebuie realizată evaluarea statutului de conservare. Este necesară înțelegerea cauzelor și
efectelor ameni nțărilor prezente asupra dispariției unor specii de interes comunitar. O parte
importantă din strategiile de planificare a teritoriului și mediului o reprezintă determinarea
amenințărilor la nivelul comunităților biologice. Fiind nevoie de metode de analiz e speciale pentru
ierarhizarea amenințărilor în scopul stabilirii acțiunilor logice și eficiente , aplicabile pe plan local,
regional. În urma prioritarii și analizării tipurilor de amenințări identificate se pot elabora modele
de dezvoltare durabilă pentr u managementul habitatelor.
Spre sfârșitul anilor 1970, conservaționiștii au atras atenția asupra distrugerii rapide a
pădurilor tropicale. Zoologul american E.O. Wilson a declarat că omenirea stă la baza dispariției
și a extincțiilor în masă din trecut . Alții au mers mai departe implicând o profeție cum că se apropie
sfârșitul vieții pe Pământ iar omenirea va dispărea împreună cu tot ce există pe Pământ dacă nu
vor fi luate măsuri de a combate acest proces.
Din 1970, discursul științific a fost ampl ificat considerabil și propagat cu succes asupra
organizațiilor non -guvernamentale pentru protecția mediului, care au adunat opiniile publice
asupra punerii în pericol a speciilor carismatice. La început, ONG -urile dădeau prioritate
conservației speciilor . Din 1989, colaborează cu UNEP pentru a dezvolta o strategie a
biodiversității globale bazată pe premiza că natura are un drept fundamental de a exista și trebuie
protejată de acțiunile omului.

1.2.2 Natura „folositoare”

Considerațiile etice și emoționa le s -au dovedit inapte pentru a aduna tăriile în principiul
conservării biodiversității. Alte argumente fiind mai efective în a motiva politicienii pentru a
acționa. O asemenea apropriere caută să demonstreze utilitatea diversității biologice pentru binele
omenirii, pentru gama plantelor cultivabile sau a substanțelor terapeutice derivate din diversitatea
biologică. În acest context, termenul utilizat de natură „folositoare”, denotă o biblioteca genetică
care trebuie prezervată pentru a îmbunătăți speciile domestice.
Organizația agriculturii și mâncării a contribuit la această dezbatere prin eforturile sale de
a promova „drepturile fermierilor” și prin recunoașterea muncii lor în domesticirea și

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
10
îmbunătățirea varietăților locale de plante și animale. Î n combaterea foametei mondiale, această
organizație, ar vrea să vadă biodiversitatea tratată drept o moștenire comună a omenirii, cu acces
liber la resurse. Dar în practică, asemenea inițiative au avut efect minor, fiind înlocuite de
dezvoltarea biotehnolo giilor și de puternicul nou rol al industriilor și a grupurilor naționale cu alte
interese.

1.2.3 Prețul naturii

O altă considerație , legată de noțiunea naturii ”folositoare”, capătă o importantă majoră :
interesul economic în diversitatea biologică. Pe de o parte , naturaliștii și ONG -urile se înscriu în a
ajută economiștii să formuleze argumente convingătoare bazate pe bunurile și serviciile capabile
de biodiversitate. Pe de altă parte, țările implicate încep să vadă interesul industrial în
biodivers itate drept o sursă potențială de venituri asupra formelor de viată. La momentul
conferinței de la Rio din 1992, dezbaterea s -a polarizat în jurul riscurilor economice implicate în
exploatarea valorii naturii. În primul Articol al Convenției se pune accent pe „împărțirea dreaptă
și echitabilă a beneficiilor reieșite din utilizarea resurselor genetice, incluzând liberul acces la
resursele genetice și transferul tehnologiilor relevante, luând în considerare toate drepturile asupra
acelor resurse și tehnologii , prin suport financiar relevant. Prin urmare diversitatea biologică este
considerată o resursa primară pentru multe linii de producție (farmaceutică, cosmetice, agricultură,
etc.)Acest capital natural poate fi exploatat și transformat în profit.
Nu v a dură mult iar națiunile se vor bate pe acest domeniu, multe dintre resurse fiind în
țările emisferice sudice, iar majoritatea utilizatorilor și a industriilor biotehnologice fiind în
emisfera nordică. Aceste țări ale emisferei sudice sunt împotriva explo atării resurselor proprii fără
compensație financiară și invocă practica „bio -pirateriei”.

1.3 Ce se sch imbă?

Din 1993, aplicarea proviziilor ratificate a alterat situația. Prin reafirmarea suveranității
națiunilor asupra diversității biologice proprii, Convenția a confirmat drepturile asupra materiei
vii, pavând patente iar drepturile de exploatare să fie complet at emise și recunoscute. S -ar putea
spune că la Rio, drepturile de patent au câștigat lupta împotriva drepturilor mediului. Modificând
radical atitudinea altruistă care a stăpânit de la începutul secolului XX . Biodiversitatea obișnuia
să fie considerată m oștenirea umanității. Oamenii erau liberi în a exploata lumea vie și formele

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
11
sale derivate – procesele și produsele transformării sale în concordanță cu poziția socială sau
puterea economică.
În același timp, există o conștientizare puternică a măsuri lor urgente ce privesc prezervarea
biodiversității. Momentan nu există soluții tehnice pentru problema conservării care să atingă
scopurile și să fie acceptabil e vastei societăți. Folosirea și conservarea diversității biologice
generează conflicte fundamen tale bazate pe interes. Rezoluția fiind contingentă asupra alegerilor
făcute de societate, privind progresul economic și exploatarea resurselor biologice. Pentru unii,
prioritățile pot consta sau pot fi inspirate din motive religioase: nu trebuie să distru gem ceea ce
natura a creat de -a lungul timpului. Pentru alții , prezentul potențial economic al valorii diversității
biologice este suficient pentru a proteja și implementa investiții în conservare.
Dezbaterea asupra biodiversității a dat naștere la două noțiuni care au crescut în popularitate în
anii precedenți: riscul și principiul precauției. Ne -am confruntat cu riscul în conexiune cu
organismele modificate genetic (GMO) precum și cu reapariția anumitor boli care au întărit fricile
vechi: sunt capabile inovațiile tehnologice, mai ales cele specializate în manipularea organismelor
vii, sa devină o amenitate pentru viată? Unele din obiecțiunile împotriva manipulării și
comercializării organismelor vii sunt enumerate în numele principiului precauției. Proto colul de
Biosecuritate, semnat în Ianuarie 2000, în Montreal și ratificarea în Mai din același an, la Nairobi,
recunoaște riscul precum GMO ar putea ajunge în natură și modifica echilibrul ecologic natural.
Scopul GMO -urilor este de a se abține de la riscu ri, chiar și atunci când nu exista studii științifice
asupra existenței lor.
Legislația românească se prezinta drept : „ asigurarea cadrului legislativ și instituțional
necesar, armonizat cu cel comunitar, astfel ca activitățile cu organisme modificate genetic să se
desfășoare cu respectarea principiului precauției , pentru asigurarea protecției sănătății umane și a
mediului. ”, din ordonanța de urgenta 43 din 2007 privind introducerea deliberată în mediu a
organismelor modificate genetic
Biologi știi care au ridicat primul semnal de alarmă a biodiversității nu mai sunt singurii
protagoniști a acestei dezbateri. Ei sunt confruntați cu o situație nouă – experimentată anterior de
către fizicienii atomici în domeniul lor – implicând int eracțiile constante și intensive dintre
informațiile progresului științific pe de o parte, și răspunsul societății la perspectivele și
incertitudinile care se arată pe de altă parte. Întrebarea legată de biodiversitate nu trebuie să rămână
doar într -un dom eniu de interes al unui grup sau al altui grup; ci ar trebui considerată o problemă
majoră a societății ca întreg. Nu pot exista rezoluții decât dacă toți protagoniștii participă. Oamenii
de știință și socioeconomiștii trebuie să se alieze pentru a reuși î n a clarifica problemele.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
12
Ipotezele explicând ce stă la baza diversității vieții pe pământ au evoluat considerabil în
ultimele două secole. Spre s fârșitul secolului XVIII, Cuvier a fost de partea creaționismului – toate
făpturile vii erau făcute după Dumn ezeu; în timp ce Buffon apără teoria generațiilor spontane.
Mai multe civilizații împărtășind aceeași concepție. Lamarck, la începutul secolului XIX a fost cel
care a venit cu ideea de specii care se transformă în alte specii. Transformismului lui Lamarck îi
este alăturat și finalismul: Există o forță interioară care motivează organismele să se adapteze la
schimbările din împrejurimile lor, iar aceste transformări sunt transmise descendenților. În "The
Origin of Species", publicată în 1859, Darwin împrumut ă anumite idei de la Lamarck dar respinge
ideea de finalism în favoarea principiului numit Selecție naturală: acei indivizi care sunt cel mai
bine adaptați sunt selectați prin competiție. Darwin, la acea vreme, nu a susținut cu dovezi teoriile
sale asupra originii vieții.
Experimentând cu sterilizarea către sfârșitul secolului XIX, Pasteur a demonstrat că viață
nu poate fi generată spontan din materie fără viață. În jurul anilor 1900, redescoperirea legilor lui
Mendel au stârnit studierea geneticii și au acordat un rol activ mutațiilor în procesul evoluției. În
jurul jumătății secolului XX , teoria evoluției sintetice a integrat selecția naturală și mutațiile într –
unul și același proces. Unitatea evoluției este populația, iar beneficiile selecției naturale care se
adaptează circumstanțelor vieții, favorizând transmisia descendenților a genelor benefice speciei
respective.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
13
2 Ce este viața ?

Omenirea și -a adresat întrebarea această de foarte mult timp. Religiile și filozofiile și -au
propus propriile definiții, dar oamenii de știință au avut întotdeauna dificultăți în a da un răspuns
acestei întrebări. Care sunt condițiile necesare și suficient e ca viața să apăra și ca un sistem să se
califice drept viu? De fapt, granița dintre materia anorganică și cele mai primitive forme de viață
nu este întotdeauna clară. Eforturile zilelor noastre de a genera ipoteze, apelează către chimia
modernă pentru no i descoperiri.
Unii oameni consideră că viață apare din momentul în care o moleculă se poate reproduce
singură. Conform programului de exobiologie al N.A.S.A ., viață este un sistem chimic cu auto –
întreținere capabil de evoluție Darwiniană. Pentru alții, cele mai elementare organisme trebuie să
fie înglobate de o membrană pentru a fi numite materie vie. Cele mai simple forme de viața
cunoscute pe pământ în zilele noastre sunt celulele, iar viața este esențial celulară. Nu avem
informații despre molecule iz olate capabile de auto -reproducere. Totuși, nu putem exclude
posibilitatea existenței a asemenea forme la originile formării vieții pe pământ.
2.1.1 Chimia originilor vieții
Viață rezultă dintr -un proces chimic complex care practic implică interacția a trei tipuri de
macromolecule capabile de a transmite informații : proteinele, acidul ribonucleic (ARN), și acidul
deoxyribonucleic (ADN). Aceștia sunt polimeri liniari lungi a căror monomeri sunt amino acizii
în cazul protinelor, iar nucleotidele pentru ac izii nucleici. Mesajul genetic corespunde secvenței în
care 4 baze (adenină, A; cytosina, C; thymina, T; guanină, G) sunt aranjate de -a lungul moleculelor
de ADN sau ARN.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
14

2.1.2 Cum a apărut viață pe Pământ?

În ciudă progresului domeniilor științif ice, circumstanțele apariției vieții pe Pământ sunt
încă neclare. Rămânem indiferenți asupra posibilelor origini prebiotice ale moleculelor, a căror
evoluție chimicală este posibil să fi rezultat în polimeri caracteristicii vieții pe Pământ.
Paleontologișt ii nu au găsit fosile să dateze de la începuturile vieții, dar teoriștii chimiști descriu
scenarii posibile. Codul genetic universal sugerează o origine comună tutor ființelor vii ale naturii
celulare. O ipoteză plauzibilă este precum viața ar fi început c a rezultatul a multiplelor reacții
chimice în materie anorganică care au dat startul unor evenimente în lanț, permițând anumitor
molecule să se reproducă și să se organizeze în ființe vii.
Atmosfera primitivă a Pământului conținea cantități mari de dioxi d de carbon ( 𝐶𝑂2),
nitrogen molecular ( 𝑁2) și vapori de apă. Chiar dacă energia solară care atingea suprafața
Pământului era la 75% față de nivelele actuale, climatul era foarte cald datorită efectului de seră.
Temperaturi în jurul a 100 de grade Celsius, apele oceanelor erau îmbogățite într -o varietate de
molecule constituind o „supă primitivă”. Anumiți atomi conținuți de această supă, precum
C,H,O,N,P,S ar putea stă la originea tutor moleculelor organice din zilele noastre. Sub influența
unor su rse de energie variabile, precum căldura, lumina sau razele ultraviolete, materia minerală
s-a format mai întâi sub forma moleculelor organice: unii amino acizi pe bază de proteine, niște
acizi grași bazați pe lipide, nucleotide, etc. Este foarte posibilă prezența unor minerale metalice
dizolvate în oceane (Fe, Mg, Mn, Ca, Cu, Mb, Zn, Co, etc.) care au facilitat cataliza reacțiilor prin
care s -au format moleculele organice.
Există un consens în scenariul originilior vieții, petrecându -se în apă, sau la in terfață unei
faze acvative la un substrat chimic organizat. Depozitele de molecule organice în sistemele
acvatice puțin adânci (iazuri, zone litorale) ar fi constituit un pat favorabil speciilor moleculare
precum peptidele, care constau într -un ansamblu de câțiva amino acizi.
Un număr de experimente a confirmat posibilitatea de a sintetiza constituenț ii organici
din componente prezente atmosferei primitive. Chimiștii din laboratoare au încercat să sintetizeze
diferite familii de molecule cheie: acizi rib onucleici precum ARN , proteine care dirijau reacțiile
chimice și fosfolipidele, care asigurau coeziunea structurilor celulare în apă. În 1953 Stanley Miller

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
15
a produs amino acizi ,trimițând scântei electrice printr -o mixtură de metan, hidrogen, amoniac și
vapori de apă. Având nevoie doar de o cantitate suficientă de energie care să poată suporta mixtură
conținând atomii de carbon, nitrogen, oxigen și hidrogen pentru a fabrică niște "blocuri de
construcție" a ființelor vii. Descoperirea surselor hidrotermale a născut idei noi: moleculele
organice primordiale posibil să se fi format prin reducerea dioxidului de carbon din apropierea
izvoarelor hidrotermale, ca un rezultat al reacțiilor dintre sulfit de hidrogen (H2S) și sulfit feric
(Fes).
Dar odată ce avem aceste blocuri de constructie . Cum construim un edificiu?
Cercetările din prezent indică anumite molecule organice ce se organizează spontan în
vezicule, în apă. Precum a fost demonstrat în laborator, este posibilă realizarea veziculelor sintetice
care se aseamănă membranei celulelor din moleculele familiei terpenelor (hidrocarboni) fără
prezența vieții. Ar putea această capacitate de a se auto -organiza să explice apariția "proto –
celulelor". Formarea acestor membrane și apariția celulelor, rămân încă unele dintre cele mai mari
mistere ale domeniului științelor.
Către sfârșitul secolului XIX era dezbătută ideea precum viața ar avea origini extraterestre
prin teoria Panspermiei. Principalele procese chimice necesare apariției vieții pe Terra ar putea
avea loc în spațiul cosmic, unde, conform studiilor N.A.S.A., moleculele necesare creări celulelor
membranelor sunt asemeni prezente. Prin urmare cantități considerabile de precursori organici ar
fi ajuns pe pământ cu ajutorul cometelor și a meteoriților, a par ticulelor din cometa lui Halley, de
exemplu, conțin 14% carbon organic, iar meteoritul Murchinson ar avea în compoziție 20 amino
acizi care stau la bazele apariției vieții. Praful cosmic care cade constant asupra Pământului putea
să fi transportat aceleași molecule organice care sunt prezente și în meteoriți. Dat fiind compoziția
chimică a mediului interstelar și a descoperirii planetelor înafara sistemului nostru solar face mai
credibilă ideea de viață pe alte planete. Aceste întrebări merită considerare serioasă și obiectivă.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
16

2.2 Ori ginile si di n amica di v ersității g en eti ce

2.2.1 Diversitatea genetică si universalitatea vieții
Actuala diversitate de structuri și forme ale "vieții" pe pământ, exprimă o diversitate
genetică și moleculară specific ă fiecărui individ, fiecărei populații și fiecărei specii. Înțelegând
mecanismele care au generat această diversitate genetică și procesele istorice care au dus la
perpetuarea și extincția anumitor specii, putem îmbunătăți adaptabilitatea și productibilit atea
speciilor "folositoare", conservând și valorificând resursele genetice.

Fig 2.1
Legile care guvernează procesele de mutație și transmisie sunt universale, precum însuși
codul genetic. Drept rezultat, observarea unui individ sau a unui grup de in divizi, nu ne afișează
imediat indice ale potențialului genetic total. În funcție de circumstanțe, același genotip se poate
exprima în feluri diferite, iar un fapt controversat este că indivizii cu asemănări vizuale pot

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
17
prezenta genotipuri diferite. Interp retarea corectă a observațiilor cere o analiză riguroasă a rolurilor
jucate de determinismul genetic și respectiv de factorii externi.

2.2.2 Mutațiile

Procesul de mutație si urmările sale
Principala componență în diversitate o reprezintă mutațiile. Orice tip de mutație fizică sau
chimică care mo difică structura moleculei de A DN îi modifică și informația genetică purtată de
molecula respectivă. Termenul de mutație este folosit pentru a desemna procesul cât și rezultatul
schimbării. Molecula de ADN car e a fost afectată, modificată, va avea alte informații genetice,
diferite de cele precedente.
Prin studiul geneticii și mai recent, a biologiei moleculare, oamenii de știință au descoperit
și analizat o paletă de schimbări mutaționale care ar putea afec ta molecula de ADN: modificarea
la nivel chimic a nucleotidului; schimbarea numărului de perechi de nucleotide; adăugarea sau
îndepărtarea de secvențe lungi care se întind d -ea lungul a unei sau mai multor gene; etc. Asemenea
mutații pot fi fatale. Dacă in dividul cu mutațiile se dovedește a fi viabil, mutațiile vor fi transmise
și descendenților și se pot traduce prin schimbări fiziologice, morfologice sau comportamentale.
Indiferent de mecanismul chimic implicat, procesul de mutație introduce diversitat e într –
un sistem unde divizia celulară ar fi asigurat o simetrie în structura ADN -ului. Mutațiile creează
spontan noi alele. Aria diversității genetice observabile depinde de rata la care mutația apare și de
șansele mutației de a evolua.
Mutațiile pot fi produse de două procedee distincte:
• Prin modificare chimică directă a ADN -ului, molecula își alterează informațiile
genetice.
• În timpul reproducerii ADN -ului, structuri secundare se pot forma interferând cu
procesul de duplicare cauzând repet iții, eliminări etc.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
18
Ambele procese intervin spontan și rar. Procesele moleculare denumite mutageni, cresc
șansele de asemenea mutații. Mutagenii fac obiectul de studiu intensiv în conexiune cu abilitatea
lor de a produce material genetic noi, o capacita te care industria o exploatează în scopul de a
diversifica diverse micro -organisme folositoare. În același timp prezența mutagenilor în mediul
înconjurător este un semn de îngrijorare, deoarece pot duce la mutații de natură letală, la multele
mutații pe ca re le induc.
Sistemele de reparare
Din momentul din care ADN -ul a fost subiectul unei modificări, celula de obicei își
activează sistemele de reparație pentru a corecta greșeala. De -a lungul evoluției, fiecare specie a
acumulat un întreg arsenal de enz ime capabile să acționeze asupra ADN -ului modificat, și fiecare
individ are propria sa colecție. Procesul de reparație poate avea succes, dar dacă nu, o mutație va
apărea drept consecință a noilor informații genetice.
Aceste enzime tind să opereze în sis teme decât individual. Primul pas este de a căuta
perechile de ADN modificate (siturile care nu au corelat cu legile de împerechere A -T și G -C). În
următoarea etapă, ele produc două molecule de ADN corecte.
Reproducerea continuă a informației genetice e ste clar fundația reproducerii celulelor
indivizilor și a speciilor. Dar în vitro studiile polimerilor de ADN arată transgresiuni ale legilor
de împerechere A -T și G -C întâmplându -se la o frecvență de la 10−4 la 10−5. Prin comparație,
frecvențele probelor în vivo având o frecvență de spontaneitate a mutațiilor de sub 10−8 la
10−9 . Această discrepanța este cauzată existenței sistemelor de refacere. Din momentul în
care taxomul are propriul sau kit de reparație a sist emelor și propriul sistem reproductiv,
diversitatea intra și interspecifică a ființelor însuflețite a evoluat cu ajutorul multiplicității
diverselor rute, implicând diferiți factori cantitativi temporali și calitativi.

2.2.3 Variația si stabilitatea

În orice moment dat, orice organism este într -un echilibru între replicarea identică și
geneza diversității prin mutații. Procesul de multiplicare clonară a celulelor permite coloniilor
de bacterii să se formeze. Acest proces produce constant informații no i. Fluxul de inovații

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
19
genetice este modest, iar sub o perioadă de observație (1 -10 ani), populațiile tind în spre a avea
propriile identități din acest punct de vedere. Totodată, toată materia vie este prin natură
instabilă, mai mult sau mai puțin, este su biectul influențelor provenite din exterior care de
asemeni ar putea stârni procese mutaționale. În același timp, mutațiile au fost motorul evoluției
și au menținut viață pe această planetă, în ciudă transformărilor.
Impactul direct asupra ADN -ului (radi ații, mutageni chimici ) a fost recunoscut nu de
curând, nefiind specific genelor care le afectează. Totuși, anumite influențe din partea mediului
înconjurător pot induce o influența mai subtilă decât sa acționeze sistematic ,alterând o genă
anume să fie ma i mult sau mai puțin accesibilă sistemului de reparare. În timp ce mecanismele
de mutație și reparație nu sunt corelate cu natură informațiilor genetice sub influența cărora
acționează, probabilitatea de a se întâmpla variază de la un individ la altul și d e la o specie la
alta.

2.2.4 Diversitatea genetică ascunsă și identitatea fenotipică

Din moment ce diversitatea genetică a ADN -ului nu se manifestă sistematic la un nivel de
fenotip individual, pot apărea două forme de viață identice observatorului dar din punct de vedere
genetic foarte diferite. O prioritate, este dificil să identifici do uă gene care au diversitate alelică
respectiv a identifica mecanismele moleculare care o mențin. Această diversitate genetică ascunsă
este considerată drept rezervă și are rol în a menține selecția în strânsă legătură cu schimbările din
exterior. Fermierii , crescătorii de animale au exploatat această proprietate implicit și deliberat. Prin
rafinarea metodelor de selecție, ei au fost capabili în a extrage noi varietăți din grupuri de indivizi
care anterior erau priviți drept homogeni.
Dacă sunt practic ate orbește, rezultatele selecției rezultă într -o scădere a diversității
alelice, adică genele care nu prezintă aparent interes sunt eliminate de selector.
Oamenii de știință studiază dinamica diversității genetice ascunse prin examinarea
evoluției secv ențelor de ADN. În cazul microsateliților este in special ilustrativ: repeții ale
motivelor nucleotidelor scurte sunt dispersate în ADN. și sunt situate în zona non -cod al
genomului, numărul n de repetiții nu are niciun efect asupra fenotipului. Observații le arată că n
poate varia de la un individ la altul. Gradul de mutabilitate este atât de mare încât microsateliții

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
20
sunt obișnuiți în a -și expune diversitatea genetică în legătură cu indivizii asemănători încât sa li
se stabilească descendenții. Microsatel iții există și în zonele de codificare ale genelor. Aici, este
limitat gradul posibil de variație: Motivele care trebuie repetate în tripleți pentru a menține
legibilitatea codului genetic, iar numărul lor este restricționat de către extensii sau contracți i ale
structurii primare de proteine cu care este compatibilă funcția. În acest caz, schimbările numărului
n-au deseori efecte fenotipice distincte asupra indivizilor. Rata de mutație poate fi atât de mare
încât schimbările numărului n sunt de la o generaț ie la alta. Pentru anumite boli ereditare la oameni
(boala Huntington), severitatea patologiei este în creștere direct proporțională cu numărul n.

2.2.5 Organizarea spațială si dinamică intraspecifică a diversității genelor

Diversitatea genetică este f ructul istoriei moleculelor de ADN prezente pe planeta noastră
în actualmente. Este distribuită din punct de vedere geografic asupra tuturor speciilor din toate
ecosistemele planetei. D -ea lungul timpului strategiile de dezvoltare și reproducere a fiecărei
specii, populații și individ au modelat această diversitate genetică atât din punct de vedere
cantitativ cât și calitativ.
Teoretic, în absența oricăror constrângeri, toate genele și moleculele de ADN au șanse
egale de replicare. Sub asemenea condiți i, diversitatea genetică este prezervată de la o generație la
alta, iar în lipsa mutațiilor, rămâne identică. Factorul de diversitate observat într -un sit rămâne
stabil, caracterizat de frecvență diferiților aleli prezenți în acea zonă. Pentru speciile de plante și
animale care se reproduc sexual , mitoză și meioză sunt sisteme independente și precise de a diviza
moleculele de ADN, indiferent de natura și volumul de informație cărat de acele molecule. Legile
geneticii au revoluționat biologia în secolul XX. Ele sunt cantitative și predictibile și pot fi testate
în mod experimental prin comparația cu actualele observații ale predictibilității unui model
matematic. Acestea se aplică asupra legilor lui Mendel în legătură cu scala indivizilor, asemeni
legii Hardy -Weinberg care vorbește despre scala populațiilor.
Având o populație mare, diversitatea genetică ar trebui prezervată în legătură cu
generațiile succesive. Chiar dacă șansele sunt mici, din momentul asocierii dintre gameți ce nu are
șanse în a stimula întâlniri, este improbabil că anumite alele să nu participe în procesul reproductiv,
prin urmare , diversitatea genetică a unei populații va scădea în timp. Aceste efect este numit drept
derivă genetică.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
21
Eliminarea totală a diversității prognosticate de această teorie este puternic influențabila
de către mărimea populației și de caracteristicile demografice (condiții temporare de mortalitate
ridicată și mărimea populației fiind micșorată -consangvinitate, fragmentarea populației datorită
apariției bari erelor sau a paraziților, emigrare).
Este controversată ideea de imigrație a indivizilor diferiți din punct de vedere genetic, sau
apariția a noi mutageni care au rolul de a îmbogăți diversitatea genetică a populației. Precum
panximia, derivă genetică poate fi formulată matematică și modelata să testeze rolul acestor
procese în dinamica diversității genetice observate la un anumit loc, într -un anumit timp la o anume
populație (sau specie).
În realitate, mutațiile, deriva genetică sau circumstanțel e demografice aleatorii nu sunt
singurii factori care au conturat diversitatea genetică prezentă pe planetă noastră. În zilele noastre,
noi suntem familiari doar cu indivizii care au avut succes în a se reproduce și dezvolta, când defapt
noi, la un moment dat, am fost în competiție cu alții care trăiau pe aceleași teritorii. Darwin a fost
cel care, în secolul XIX a descoperit rolul esențial al selecției naturale în procesul de evoluție.
Mutațiile sunt motorul evoluției. Ele produc material care să deri ve iar pe care selecția să –
și îndeplinească scopul. Selecția stă la baza deferenții dintre evoluția diversității genetice în
realitate și ipotetic dacă o populație ar fi fost subiectul doar a mutației și a derivei. Criteriile în
urma cărei un individ este selectat reflectă cât de eficiente sunt genele transmise de la o generație
la următoarea. Există teorii funcționale asupra cum să modelezi diversitatea genetică în aceste
condiții. Ele fac posibilă compararea diferitelor populații și specii și pot prognoza evoluția lor în
corelație cu perturbările care le afectează.

2.3 Cu m apar speci ile?

Formarea de specii noi (speciație), este rezultatul a unui scenariu din următoarele două:
– Înlocuirea unei specii de către alta, urmată de acumularea de transformări genetice adaptive
d-ea lungul unei perioade de timp. Cunoscut drept speciație anageneză.
– Apariția a două sau mai multe specii derivând dintr -o specie pre -existentă, a cărui populație
posibilă să fi fost separată geografic. Cunoscut drept speciație cladogen eză.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
22
Cladogeneza și anageneza se combină în copacul evoluțiilor: cladogeneza explică
diversificarea vieții în timp ce anageneza explică continuitatea.

2.3.1 Mecanismele speciației

Mecanismele de la baza speciației operează în realul moștenirilor genetice. Cele trei
procese care lucrează la dinamica diversității intraspecifice : mutația, selecția si deriva ipso facto ;
ele generând diversitatea din care rezultă noile specii .

2.3.2 Mo durile speciației

Printre factorii și mecanismele care permit procesul de speciație, există două scenarii mutuale
non-exclusive:

– Modelul clasic este cel de speciație alopatica: populațiile ale aceleași specii devin izolate
geografic din cauza unor evenimente precum separarea continentelor, apariția perturbărilor
precum o barieră între schimburi, izolarea surselor de apă, etc. Popul ațiile evoluează independent
prin procesul de mutație, selecție și derivă până în punctul unde, după destul timp trecut, nu mai
au cum să se rep roducă între ei. Prin urmare, dând naștere unei noi specii .
– În ultimul deceniu, oamenii de știință au adunat o cantitate considerabilă de probe pentru
o speciație numită simpatrică (speciație într -un singur loc, fără izolare geografică ); drept exemplu,
noi forme sunt capabile de a se auto -izola sexual prin mutație, selecție și derivă, chiar dacă coexista
în acel ași ecosistem. Apare că acele divergente sunt prezente la populațiile care s -au specializat în
utilizarea de anume resurse, iar aceste divergente se amplifică până în pun ctul apariției unei noi
specii.
Prin urmare, este foarte probabil ca raza de adaptare a ciclidelor din lacurile Africii de est să
fie rezultatul unei speciații simptrice. În micile cratere din Cameroon, sunt dovezi asupra existenței

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
23
unor specii de pești ciclidici endemici rezultați al speciației simpatrice combinate cu diversificarea
compor tamentelor trofice.
Ambele cazuri de speciație sunt corelate de ocuparea de noi nișe pentru care speciile care
nu au pur adaptarea drept prioritate. În cazul speciației alopatrice, dezvoltarea externă a avut un
impact asupra proceselor biologic e, îndelungul perioadelor lungi de timp, creând drept exemplu
noi oportunități și habitaturi. În speciația simpatrică, anumiți indivizi care aparțin aceleași specii
care împart același spațiu geografic, întreprind noi funcții sau mijloace diferențiate de f olosirea la
potențial maxim. Mecanismele nu sunt identice. În primul caz, implică o coevolutie a speciilor
printr -un proces al încercării și erorii: apariția evoluțiilor și a selecției naturale inedite. În al doilea
caz, motoarele evoluției depind de biolo gia speciei în sine.

2.3.3 Progresia echilibrului punctuat

Conform teoriei gradualismului, speciile se transformă progresiv, d -ea lungul timpul, începând
de la o specie mamă ajungând la o specie fiică. Mici schimbări se înregistrează încet în timp,
ducân d la o diferențiere graduală. Această teorie este foarte populară și este centrală gândurilor lui
Darwin. Transformările la microevoluționar culminează în speciație; macroevoluția este descrierea
evoluțiilor mecanismelor microevoluționare.
În timp ce teo ria gradualismului se aplică fidel situațiilor de speciație simpatrică prin
cladogeneze, drept exemplu, nu explică apariția modificărilor radicale și majore la nivel
macroevoluționar, ex: în planurile organizaționale ale organismelor. Bazat pe un studiu fă cut pe
fosile din erele Secundare și Terțiare, Eldrege și Gould sugerează că acestea sunt din cauza
întâmplărilor sporadice a schimbărilor bruște. Această linie de gândire favorizează ideea speciației
alopatrice operând în intervaluri scurte de timp, după care o specie rămâne stabilă. Această
versiune nu este încă substanțial formală și este obiectul controversei.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
24

2.4 Ex tincțiile

De-a lungul istoriei Pământului, specii au apărut, în timp ce altele au dispărut. În alte
cuvinte, o specie se naște, trăieș te și moare. Extincția este un proces normal al evoluției. În istoria
vieții în ultimele 4 miliarde de ani a fost împânzită de perioade de criză, moment în care un număr
mare de specii a dispărut. Multe linii de animale și plante au devenit extincte iar în treagă actuală
diversitate biologică reprezintă doar 1% din toate speciile care au trăit în trecut.
o Arhivele paleontologice ne arată cinci evenimente majore care și -au lăsat amprenta
asupra ultimilor 50 0 de milioane de ani (Figura 2.2 ).
o Acum 440 de milioane de ani, la sfârșitul perioadei Ordoviciane, un eveniment
major a cauzat dispariția a 85% dintre specii. Trilobiții, cefalopozii, branhiopozii și
echinodermele au fost sever afectate. Totuși nu s -a realizat nici -o modificare încât
să dispară comple t.
o Acum 365 de milioane de ani, exctincțiile din perioada Devoniană au eliminat 75%
din speciile marine. Majoritatea trilobiților au dispărut. Acest eveniment a perturbat
profund sistemele de recifuri, în timp ce plantele continentale și artropozii au
continuat să evolueze fiind neafectate
o La sfârșitul erei Primare (acum 245 de milioane de ani) în perioada Permiană, a
avut loc cea mai severă extincție din istorie. Anumite grupe Paleozoice au dispărut
complet. Aproape 95% din toate speciile marine au dispăru t, incluzând ultimii
trilobiți și graptoliți, totodată și anumiți corali și foraminiferi benefici. Evenimentul
a afectat și mediile continentale, unde a distrus două treimi din familiile de insecte
și 70% din familiile de vertebrate. Cauza acestei extincți i este necunoscută, dar este
posibilă prin schimbarea majoră a climei.
o Sfârșitul perioadei Triasice a început acum 215 de milioane de ani și a durat 15
milioane de ani. A avut loc un eveniment care a cauzat extincția a 75% din speciile
marine la acel momen t.
o Evenimentul care s -a desfășurat la sfârșitul perioadei Cretacee (extincția K -T) acum
65 de milioane de ani, cu siguranță este cel mai faimos, din moment ce a marcat

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
25
extincția dinozaurilor. Mai multe specii foraminifere dar și amonitele au dispărut
în ac ea perioadă. Populațiile de plancton și benton marin au fost sever afectate,
asemeni unei mari proporții de vegetație terestră.

Fig. 2. 2 Perioade geologice diferite și principalele extincții in masă, bazate pe arhivele
paleontologice . (Leveque C. si Mounolou J. -C. ,2003).
Există o dezbatere constantă precum magnitudinea acestor evenimente ar fi influențat
evoluția progresivă sau abruptă. Printre paleontologiștii și geologiștii care încearcă să determine
cauzele acestor extincții în masă, există oam eni care iau în considerare întâmplări catastrofice: un
asteroid, erupții vulcanice, care ar fi responsabile pentru o serie de reacții în lanț, la colapsul
anumitor ecosisteme rezultând extincția. Alte persoane invocă modificările geologice, efectele
mutag ene ale razelor cosmice, schimbările curenților oceanelor rezultând în coliziuni continentale
și desigur schimbări de climat.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
26
Au avut aceste evenimente monumentale din istoria Terrei impact asupra evoluției
biologice? Unii cercetători susțin că marile extincții doar au ridicat gradul de diversitate în cadrul
evoluției. Chiar dacă este greu de evaluat impactul evenimentelor, fără îndoială aceste mari crize
au modificat cursul evoluției, dând ocazia vieții de a se auto -reorganiza. Aceste perioade de criz ă
alcătuiesc rupturi în procesul evoluționar care în mod normal ar fi ajutat noi forme biologice în a
se stabiliza.
Găsindu -se într -o presiune competitivă mai scăzută, organisemele supraviețuitoare au avut
șansa de a recoloniza medii care deveniseră i nospitabile drept urmare a crizei, dând naștere noilor
diversificări. Există voci care susțin existența al șaselea eveniment ce duce la extincții în masă,
cauzat de omenire prin demografia galopanta și activitățile globale responsabile.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
27

3 Adaptarea : o proprietate fundamentală a organismelor

Diversitatea biologică este dinamică prin natură. Mediul fizic și biotic al unei specii este
într-o continuă schimbare: climatele sunt variabile, competitorii invadează domenii, sursele de
nutriție se schimbă, etc. În limitele sale, organismele sunt capabile la adaptabilitate față de
schimbările din mediul în care evoluează. Speciile vor fi întotdeauna sub influențele modificărilor
trecerii timpului, fie pe fond genetic, biologic sau comportamental; un ii se vor naște, alții vor muri.
Adaptabilitatea este un mecanism funcțional care permite speciilor să lucreze împreună cu
variabilitatea condițiilor mediului înconjurător. Această capacitate a materiei vii este esențială
pentru supraviețuirea să.
Termenu l de “adaptare biologica” acoperă mai multe aspecte. Există două tipuri de
adaptare:
– Adaptarea fiecărui individ, că o expresie a capacității sale de a trăi și a reuși în a
schimba un context;
– Cucerirea a noi medii pentru a susține diferiți indivizi , fructele evoluției biologice.

3.1.1 Diversitatea genetică si adaptarea eucariotelor la schimbările mediului înconjurător

Diversitatea biologică, cum o cunoaștem noi astăzi, poate apărea ca un răspuns optimizat
pentru orice situație, în sensul în care fiecare specie caută să scoată tot potențialul din resursele
disponibile. Ce procese au făcut posibilă atingerea acestui stadiu?
Adaptarea individuală : plasticitatea fenotipică
Adaptarea este bazată pe utilizarea combinată a unor aptitudini diferite. La nivel molecular,
proteinele, enzimele și pereții membranei subcelulare sunt reconstruiți la un interval foarte scurt,
modulând activitățile de transport și catalitice. Mediul înco njurător de asemeni intervine sub

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
28
perioade îndelungate de timp (durată de viață a unui individ, de exemplu), prin regulând expresia
genelor care influențează moleculele și activitățile precum diferențierea și plasticitatea
morfogenetică și fiziologică, com portamentul și reproducerea.
Adaptarea poate implică modificarea unui fenotip în răspuns la un anumit semnal primit
din mediul înconjurător. Modificarea inovează funcțiile biologice precum creșterea, reproducerea
și/sau supraviețuirea. La nivel local, ada ptarea poate fi caracterizată prin creșterea frecvenței
trăsăturilor biologice care promovează supraviețuirea sau un succes reproductiv mai mare într -o
populație anume, sub condiții particulare oferite de către mediul înconjurător.
Un prim pas în adaptare constă în plasticitatea organismelor. Caracteristicile biologice ale
unui fenotip – fie morfologic, fiziologic, comportamental, etc. – sunt un rezultat al interacțiunilor
dintre genele sale și mediul înconjurător. Trebuie antrenată flexibilitatea pentru a fi capabil de a
exploata resursele necesare pentru supraviețuirea speciei. Plasticitatea fenotipica corespunde cu
diversitatea răspunsurilor adaptive produse de un singur genom. Aceste răspunsuri pot fi subiectul
selecției naturale. Regula de bază: fenoti pul care este produsul unui genotip și mediul care îl
înconjoară. Pentru unii biologi, expresia fenotipului se manifestă mai întâi printr -o schimbare
comportamentală, în particular atunci când o populație trebuie să se obișnuiască cu o nouă nișă
sau habita t.
O schimbare în comportament este aproape întotdeauna primul pas către schimbările
evoluționare. Alături de ipotezele care se focusează pe interacțiunile dintre evoluție și schimbările
în comportamentele animalelor, un rol major este jucat de către capac itatea de învățare care le
permite animalelor să exploateze noi situații și să capete acces la noi resurse. Imitația și învățatul
facilitează asimilarea “noutăților evoluționare” și transmisia acestora la populațiile implicate.
Adaptarea colectivă : se lecția naturală
Mulțumind polimorfismului genetic (fiecare membru individual al unei specii este genetic
diferit față de alții). Indivizii care constituie o populație, sunt capabili să răspundă constrângerilor
mediului în moduri diferite. Aceste ocazii ge nerează variații (mutații), care sunt apoi triate de către
mecanismele selecției . La acest lucru se referea Darwin prin selecție naturală opus selecției
artificiale practicată de crescători. Principiul selecției naturale implică două procese
complementare: existența unei variabilități genetice ereditare și a fenomenului în care indivizii cu
cele mai bune performanțe sunt aleși la nivelul reproductiv. Când condițiile se schimbă, acele
genotipuri care creează fenotipurile cel mai bine adaptate la noile constr ângeri se bucură de

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
29
avantajele adaptive și care apoi sunt selectați în a face parte din cursul generațiilor succesive.
Selecția afectează în esențial fervența genelor: genele controlând adaptările care întăresc șansele
de reproducerea cu succes vor fi fav orizate, iar frecventa lor poate crește dea lungul generațiilor
succesive.
Genele selectate pot atrage după ele alte gene care nu sunt selectate dar a căror expresie
este indirect preferată. Prin urmare, teoria presupune că dea lungul transformărilor progresive la
scală largă, salturi calitative se pot întâmplă când mutații neașt eptate apar în mecanisme. Văzut
din alt unghi, variațiile din structură și funcția ecosistemelor sunt și cauza și efectul selecției
naturale. Din acest punct de vedere, oamenii de știință vorbesc despre “cercul diversității
biologice”: mutațiile și mediul biofizic sunt sursele variabilității; produsul adaptării și a selecției
sunt diversitatea biologică; care, în cele din urmă, interacționează și modifică mediul înconjurător.
Adaptarea creativă : inovații ecologice
Sub ce condiții o specie va invadă o nouă nișă ecologică, un mediu diferit la care nu este
adaptată? Cum noile funcții apar în membrii individuali a unei specii? Aceste întrebări sunt
fundamentale înțelegerii mecanismelor evoluției într -un mediu care se schimbă constant.
Procesul de evoluție cunoscut drept rază adaptivă implică colonizarea diferitelor nișe
ecologice în același ecosistem de care populații sau specii care au un strămoș comun. Termenul de
“turme de specii” este folosit în legătură cu grupurile desemnate de speciile endemice care sunt
morfologic foarte apropriate. Ele sunt deprinse din speciile strămoșești a căror populații s -au
diferențiat progresiv prin specializarea folosinței lor și a resurselor diferite (zone de nutriție,
habitat, împerechere, etc.) provenite din mediul încon jurător.
Un exemplu bine cunoscut al razei adaptive este în cazul vrăbiuțelor studiate de către
Darwin pe insulele Galapagos. Cele 13 specii care au fost identificate, sunt considerate a avea un
singur strămoș, care a ajuns pe insule cu milioane de ani în urmă. Fiecare specie s -a stabilit pe o
insulă, într -un anume habitat, evoluând diferit. Tot setul de specii rezultat din acest proces, s -au
adaptat în funcție de diferitele resurse locale decât prin genetică speciei strămoș.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
30
3.1.2 Capacitatea adapti vă a procariotelor

– Cheia succesului evoluționar al micro -organismelor constă în ciclul generațiilor extrem de
scurt (o oră pentru unele bacterii) și capabilitatea lor de a se adapta. Sub anumite
circumstanțe, bacteriile sunt capabile să facă schimb de gen e, echivalent cu o formă
primitivă de sexualitate. Permițând încorporarea ADN -ului extrogen, acesta se dovedește
a fi un proces foarte efectiv de adaptare. Bacteria implică diferite mecanisme pentru a
realiză această trăsătură.
– În primul proces, conjuga rea, este cel mai probabil responsabilă pentru majoritatea
transferurilor. Plasmidele, moleculele de ADN găsite în citoplasmă, care sunt independente
de cromozomi, codifică proteine de la bacterie la bacterie, purtând ambele informații
genetice și posibil o parte din cromozomii din prima bacterie. Acele molecule de ADN este
posibil să se recombine cu cromozomul celulei gazdă, producând diversitate genetică.
– Un alt mecanism de transfer efectiv este transducția. În acest caz, vectorul este un virus
bacte rial, care trece de la o bacterie la altă, purtând propria informație și uneori și o bucată de
cromozom din prima bacterie.
– Transformarea este capacitatea celulei de a fi penetrată de molecule de ADN goale
întâlnite în mediul bacteriilor.
Studiind genele bacteriilor a devenit un domeniu de investigații propriu. Ne învață despre
relațiile dintre specii și capacitatea procariotelor de a se adapta la schimbările mediului
înconjurător. Multe dintre acestea reprezintă teritoriu necunoscut, resp ectiv în cazul bacteriilor din
sol.
Bacteriile pot trece printr -un alt proces adaptiv care exploatează imperfecțiile din sistemul de
replicare fidelă a ADN -ului. Bacteriile au mecanisme care previn și repară modificările produse
de mutații, în special c ând ADN -ul este reprodus.
– Sistemul pentru repararea neconcordanței (SRM) funcționează prin activarea unui grup de
proteine care intervine atunci când regulile de împerechere considerate elemente constitutive
pentru ADN, nu se respectă. Erori de această natură se pot întâmplă de -a lungul replicării. Proteina
MutS detectează erori și activează alte proteine (MutH și MutL) care repară legăturile defectuoase;
prin urmare SRM acționează doar în a tria mutagenii.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
31
– Funcția primară a sistemului SOS este de asemeni de a repara ADN -ul, dar este inversul
sistemului SRM. El este acționat în perioade de stres unde există o amenințare la integritatea
genomului, ori atunci când mecanismul de reproducere este împiedicat iar un singur fir de ADN
este produs. Sistemul SOS stimulează mutageneza, crescând variabilitatea genetică și cauzează o
rearanjare a cromozomilor, uneori până în punctul integrării fragmentelor de ADN de la alte specii.
Acesta încurajează bacteria în a produce descendenți diferiți până când unii ada ptați optim la noul
mediu. Odată ce factorul de stres a dispărut, sistemul SOS este dezactivat. Procesul reproducerii
este reactivat, reluând o rată normală de mutație și din nou dând prioritate mecanismelor de
prezervare și stabilitate a genomului (precum SRM).

3.2 Stag iile m ajore al e di v ersificării l u mii v i i

De la ”supa primitivă„ până la primele organisme, de la organismele unicelulare la cele
multicelulare, de la medii acvatice la medii terestre, viața a devenit din ce în ce mai complexă
odată cu tre cerea timpului.

3.2.1 Principalele linii de evoluție si cum sunt ele înrudite

Copacul vieții, dedus din studierea morfologiei speciilor în viață și a fosilelor, a fost recent
readus sub semnul întrebării de către studiile recente. Schemele tradiționale postulau o simplă
dicotomie în lumea vie între eucariote și procariote; totuși, una dintre cele mai spectaculoase
descoperiri în domeniul filogeniei moleculare a fost demonstrarea existenței a trei categorii
superioare deasupra nivelului regatului: eucari otele, eubacteria și archeobacteria, ultimele două
grupe constituind procariotele.
Procariotele au apărut acum 3.5 miliarde de ani. De atunci ele s -au adaptat cu prosperitate
pe o planetă a cărui caracteristici legate de mediul înconjurător s -au schimbat constant. Ele sunt
prezente în aproape toate mediile unde există viață și au contribuit la modificarea mediului terestru.
Comparate cu eucariotele, procariotele nu au nuclei închiși realmente de către o membrană; în

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
32
schimb ADN -ul formează un nucleoid. Ace st nucleoid corespunde cu un singur cromozom
bacterial al cărui celule de ADN poartă toate genele necesarii vieții celulare.
Celulă procariota poate compromite alte, un ADN mai mic numit plasmid cu doar câteva
gene. Aceste plasmide reproduc independent față de principalul cromozom, iar multe dintre ele au
capabilitatea de a se schimba în alte celule în timp ce bacteria le conju gă. Procariotele se reproduc
asexual printr -o formă de diviziune celulară denumită sciziparitate. Într -un mediu favorabil, o
bacterie poate trece prin diviziuni repetate și să dea naștere la clone cu celule identice, crescând
exponențial în număr.
Descoperirea archeobacteriei în 1977 a reprezentat o revoluție științifică de proporții imense.
Aceste organisme au fost detectate în medii extreme (surse hidrotermale pe fundul oceanului, ape
foarte saline, sau medii acide) care se pot asemăna cu mediile Pământului primitiv; dar care sunt
prezente în toate habitatele. Noile bio -tehnologii moleculare au făcut posibilă detectarea prezenței
lor în planctonul marin, soluri și apele dulci continentale, deși nu au fost încă găsite în culturile i n
vitro.
Eucario tele sunt organisme uni celulare și mulți celulare constituite de o agregare a unui
țesut specializat (animale, plante, fungii). Prima oară au apărut acum 1.8 miliarde de ani, ele sunt
caracterizate printr -un nucleu celular înconjurat de o membrană dublă și care conțin materie
genetică organizată în cromozomi. Celula conține de -asemenea alte organe precum mitocondria
sau lisosomi, etc.

Cum s -a petrecut tranziția de la celule procariote la celule eucariote? Actualmente puține
informații sunt știute despre mecanismele implicate. Mitocondria și plastele, care sunt organe
prezente în eucariote, au un genom și o enzimă independentă pentru sintetizarea proteinelor.
Caracteristicile lor se aseamănă îndeaproape cu cele a bacteriilor. Conform ipotezei
endos imbiotice, o eucariotă primitivă ar fi putut să aibă o fagocitoză cu o bacterie liberă, cele două
celule îmbarcându -se într -o relație simbiotică de lungă durată. Treptat, bacteria fagocitozată și -ar
fi pierdut capacitatea de a trăi independent. Prin urmar e, cloroplastele ar apărea să fie moștenitorii
cianobacteriilor și mitocondria a bacteriilor violet.

3.2.2 De la organisme unicelulare la organisme multicelulare

O tranziție importantă a avut loc de la eucariotele unicelulare precum algele și protozoa rele
la organisme multicelulare care conțin celule specializate pentru formarea țesutului, absorbția
nutrienților, respirație, reproducere, etc. Această tranziție este presupus că a avut loc acum un

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
33
miliard de ani. Totuși, primul organism multicelular a fo st microscopic în mărimi și probabil nu a
lăsat urme sub formă de fosile. Algele multicelulare au fost identificate în sentimente din
Spitzberg, datând cu 800 de milioane de ani în urmă. Cele mai timpurii organisme multicelulare
sunt fosilele pre -Cambriane , precum flora din Ediacara (un sit din sudul Australiei): creaturi plate
și moi, fără schelete mineralizate, asemănătoare viermilor care au trăit acum 600 -550 de milioane
de ani în urmă. Această faună misterioasă nu se aseamănă cu tipurile orgazițonale di n prezent, și
este încă neclar cum sunt corelate.

3.3 Ex pl ozia di v ersității bi ol ogice î n peri oada Cam brian a

Majoritatea grupurilor de animale, multe dintre care au supraviețuit până în zilele noastre, au
apărut deodată și aproape simultan, la începuturi le perioadei Cambriane. Acest fenomen
supranumit și Explozia Cambriană, datorită îmbogățirii regnului animal. Fauna Burgess din
Columbia, mediatizată de către J. Gould, datează cu peste 500 de milioane de ani în urmă. Ea
conține viermi, moluște, și diverși artropozi care ar putea fi strămoșii vertebratelor. În plus, aceste
forme sunt relative cu cele din prezent, conținând și forme neclasificabile, care probabil aparțin
unor ramuri exctincte. Fauna din Burgess ne învață și despre apariția heterotrofiei și a primelor
comunități de lanțuri trofice. Această este epoca primilor prădători.
Comparând toate aceste organisme, este clar că organizarea anatomică a fost mult mai
diversificată decât în zilele noastre. Diverse explicații pentru acest fenomen avansând:
– Combinații genomice multiple erau posibile, datorită genomurilor animalelor
multicelulare care era mult mai simplificat decât acum.
– Încă sunt multe nișe ecologice neocupate – o situație care este favo rabilă inovațiilor
evoluționare.
Prin urmare, istoria vieții este scrisă de către succesul anumitor forme de organizare, ieșind la
suprafață dintr -un stoc mult mai bogat inițial creat în explozia Cambriană. (Fig 2.2) (Anexa I)

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
34

Fig 3.2 Apariția cronologică a principalelor grupe de animale si plante în istoria evoluției.
( Leveque C. si Mounolou J. -C. ,2003 )

3.3.1 Din apă pe uscat: o tranziție cu succes

A coloniza noi habitate când apar și a te adapta la noile condiții decât celor prezente, reprezintă
o caracteristică fundamentală a vieții. Bătălia către pământ uscat a organismelor în viață cade sub
categoria aceas ta, din moment ce solul stabil a ieșit la suprafață treptat din oceanele planetei.
Probabil primele forme de viață care să colonizeze continentele au fost cianobacteriile rezistente
la lumina UV. Totuși, fosilele ne arată că viață a rămas în principiu acva tică prin perioada
Cambriană. Primele forme de vegetație terestră au fost briofitele, plante nonvasculare, derivate din
algele verzi (reprezentate astăzi de mușchiul copacilor) . Colonizarea solului uscat de către plante

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
35
este un caz remarcabil de adaptare e voluționară. Plantele terestre puteau supraviețuii și crește
datorită faptului că și -au dezvoltat structuri și mecanisme adaptate la noul mediu de trăi, precum:

– O peliculă ceroasă, numită cuticul, care previne plantele din a se usca. Împreună cu
specializarea aparatelor celulare numite, stomate, permițând schimbul gazos cu atmosfera prin
cuticule impermeabile.
– Un sistem vascular pentru transportarea apei și a sărurilor minerale extrase din sol cu
ajutorul rădăcinilor.
– Spori, protejați de un înveliș pentru a îi preveni din a se usca, care poate fi decimat de către
vând în scopul asigurări reproducerii.

Ptedidofitele, au început să se dezvolte în Silurian în jurul a 450 de milioane de ani în urmă.
Aceste plante s -au echipat cu rădăcini și frunze, uneori și cu un țesut lemnos făcut din stemi mai
rezistent. În timp ce trunchiurile deveneau reînforțate de către lemn luând o formă tipică copacilor
și ferigile acestora mărindu -se. Apogeul pteridofitelor a fost în perioadei Carbonifere reprezentate
de prima rază majoră de vegetație terestră. Această perioadă a fost martorii împrăștierii marilor
păduri ecuatoriale, compuse din ferigi arborescente și Equisetum telmateia, uriaș contribuind la
vasta acumulare de carbon în sedime ntele perioadei respective. Pădurile erau populate de către
forme arborescente mari, precum lepidodendroni și sigilarias ,care au evoluat din zonele
mlăștinoase.
În momentul tranziției dintre Era Primară spre Era Secundară, flora de pteridofite a făcut l oc
florei predominantă din gimnosperme. Sporii au apărut cu prespermafitele, reprezentat astăzi de
către Ginko biloba. După fertilizare, care necesită o cantitate mică de apa, sporul se detașează de
plantă și se dezvoltă în sol. Gimnospermele spermatofite au predominat o bună perioada din Era
Secundară, asigurând hrana dinozaurilor erbivori. Descendenții gimnospermelor sunt coniferele
de astăzi.
În perioada Cretacee, spre sfârșitul Erei Secundare, cu aproximativ 100 –130 de milioane de
ani, apariția angios permelor, a alterat radical compoziția florei tuturor suprafețelor terestre.
Transportat de vânt, polenul poate străbate sute de kilometri până să fertilizeze o oosferă. După
fertilizare, floarea se transformă în fructe care conțin și protejează semințele. Diseminarea prin
semințe este considerată o adaptare la condiții nefavorabile precum frigul iernii. Gimnospermele
au început să se împuțineze treptat, unele specii ajungând exctincte. Între timp flora angiospermă
a început să se diversifice: toate familii le cunoscute astăzi erau reprezentate. Această floră probabil
își are geneza în pădurile ecuatoriale, de unde s -au împrăștiat întregului mapamond.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
36
Distribuția actuală de vegetație asupra globului derivă din flora din care își are rădăcinile din
Era Secu ndară și a experimentat frigurile marii epoci de gheață care a avut loc la sfârșitul Erei
Terțiare (acum 5 milioane de ani).
Cât pentru animale: artropodele (miriapozi, scorpioni) și -au început cucerirea habitatelor
terestre aproximativ cu 400 de milioan e de ani în urmă, urmați de colembolă, care se transformă
în fungi, descompunându -se în materie, apoi în cele din urmă insecte. Scheletele externe în formă
unui înveliș rigid (cuticulul) și anexele articulate erau deja caracteristice artopodelor acvatice
primitive. Cu această carapace rigidă să le protejeze de razele UV și de a se usca, au fost predispuse
cuceririi mediului aerian. O inovație decisivă a insectelor a fost apariția aripilor, probabil în
perioada Devoniană, permițându -le să scape de prădători, asemeni a se împrăștia și coloniza noi
nișe ecologice.

3.3.2 Lunga istorie a vertebratelor

Majoritatea fosilelor ce datează din epoca Cambriană au carapace care le asigură protecție.
Apariția scheletului exterior a fost urmat de apariția anexelor ar ticulare. Alte grupe de animale au
mers spre a dezvolta o coloană vertebrală segmentată desemnând o ancoră pentru prinderea
mușchilor. Primele fosile vertebrate sunt vestigii le de “pești” descoperiți în China, datând de acum
530 de milioane de ani: mici animale cartilaginoase care trăiau prin plancton.
Primi pești fără mandibulă , cu o coloană vertebrală au apărut în jurul perioadei Siluriene, în
urmă cu 420 de milioane de ani. În timpul perioadei Devoniene, aceștia deja dispăruseră cu
excepția anghilei de astăzi. Dând viață peștilor cu mandibulă: placodermele și selacienii
cartilaginos (reprezentați de rechinii de astăzi). Peștii osoși s -au diversificat în urmă cu 400 -350
de mi lioane de ani. Din crosopterigieni, doar o varietate a rămas și astăzi: latimerul.
Derivând dintr -un strămoș comun, vertebratele tetrapode și -au dezvoltat picioarele acum 370
de milioane de ani. Contrar ipotezelor timpurii, nu a avut nici o legătură cu pă răsirea mediului
acvatic, dar apare să aibă legătură cu adaptarea vieții în apele puțin adânci împânzite de crengi și
rădăcini. Asta nu exclude probabilitatea că picioarele lor să se fi modificat periodic pentru a se
acomoda cu locomoția terestră. Acest l ucru ar fi favorizat primele tetrapode care au plecat în
explorarea plajelor și a litoralelor stâncoase – începând cu amfibienii acum 360 de milioane de
ani, urmate de reptile acum 300 de milioane de ani – eventual colonizând mediile terestre.
Vertebrate le acvatice au perfecționat un număr de inovații tehnice pentru a le ajuta să se
deplaseze și să trăiască pe uscat. În principiu, au devizat un răspuns adaptiv la problema trivială
numită, gravitate, oarecum dezvoltarea noilor grupe de mușchi pentru a le s usține greutatea. Mult

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
37
timp rămânând dependenți de mediile acvatice pentru a se reproduce. Apariția oului amniotic, cu
învelișul semipermeabil menținând rezervele nutriționale și protejând embrionul, a constituit un
pas important către independența față de mediul acvatic. Acest sistem complex a permis unui
număr de branșe evoluționare să se dezvolte; alături de branșa mamiliana care a abandonat coaja
de ou și a adoptat viviparitatea.
Începutul perioadei Triasice acum 240 de milioane de ani, grupa reptil iană a dat naștere
dinozaurilor, care au dispărut acum 65 de milioane de ani. Aceste animale cu sânge cald ,
aparțineau unor grupuri de specii diferite, unele gigantice că mărime. Mamiferele s e trag dintr -o
linie de reptile, la sfârșitul Primei Ere, în jur ul a 250 de milioane de ani. Prima reprezentare a
acestui grup este compus din dinozauri. Primele mamifere adevărate au apărut în perioada Triasica,
acum 200 de milioane de ani și arătau asemănător chi țcanilor. Evenimentele de exctincție din
perioada Creta cee/Terțiară au cauzat dispariția reptilelor gigant, eliberând mai multe nișe
ecologice, în timp ce animalele cu blană au progresat diversificându -se și colonizând toate mediile
posibile.
Este evoluția vieții predeterminată?
Încă de la începuturile vieții pe pământ, lumea vie s -a angajat într -un proces perpetual de
transformare. Unele specii poluând Pământul până să dispară fără nici o urmă. Altele au dat naștere
la noi linii ocupând diferite nișe ecologice. Per total, aparenț a și succesivitatea diferitelor grupe de
ființe vii a apărut să fie caracterizată printr -un grad de complexitate ascendent. Din momentul
apariției vieții, planeta a fost martoră emergenței progresive a lucrurilor caracterizată în particular
de comportamen te din ce în ce mai complexe. În cazul vertebratelor, în ciuda exctinctiilor,
anatomia sistemului nervos a continuat să producă schimbări corespondente în comportament.
Puterea gândirii reflective este rezultatul unui proces ce a durat miliarde de ani.
O întrebare fundamentală pe care biologiștii și -o pun este dacă doar destinul a fost la mijloc
pentru evoluția și diversificarea speciilor sau există și o “mana invizibila”, o forță neidentificată
care împrumută sensul de evoluție. Să adresăm întrebarea înt r-o altă manieră: Se traduce evoluția
speciilor în progres?
Evoluția vieții asupra epocilor geologice este de obicei percepută ca un proces regulat de
selecția naturală: menținând variațiile ”folositoare” și eliminându -le sau ignorându -le pe cele care
nu au nici un folos. Chiar dacă Darwin a respins conceptul de progres evoluționar drept o lege a
organismelor spre complexitate, nici nu a acceptat ideea că selecția naturală a contribuit la
îmbunătățirea organismelor cu respect față de condițiile de trai.
Evoluția este deseori reprezentată drept un copac cu un numărul crengilor în creștere, unele
fiind veștejite. Dar indiciile paleontologice ne indică altă poveste. Diversitatea organizațională a

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
38
fost mult mai puternică în perioada Cambriană decât în zilele noastre. După marile catastrofe un
număr mic de specii a supraviețuit încât să se diversifice în altele.
Pentru multe persoane doar destinul este singură explicație pentru apariția vieții. Cum o văd
ei, singurul obiect al jocului evoluționar este de a s electa organismele care vor genera un număr
cât mai mare de descendenți, pentru ca singura “recompensa” a jocului este posibilitatea
continuării dacă procesul este unul cu succes. Nu mai pare să existe o perspectivă pe termen lung
la nivel global. Dacă ace sta este cazul, ecologiștii ar putea fi întrebați următoarea întrebare: dacă
evoluția este o în mâna destinului, fără aparent niciun determinism, care este rostul studierii ordinii
naturale și căutarea evidențelor legilor generale?

Pentru a sumariza ac eastă debatere in termenii zilelor noastre

1. Cursul evoluției este punctat cu perioade de criză. Speciile care supraviețuiesc crizelor
sunt cruțate, nu din cauză că au progrese bune în linie cu teoria selecției naturale, ci din cauză că
la momentul evenimentului responsabil pentru extincția în masă , au avut norocul să posede o
trăsătură biologică favorabile supraviețuirii lor. Asemenea trăsături biologice sunt dezvoltate drept
o prioritate și independent față de factori responsabili extincției în masă.
Excitația în masă a prezervat sau eliminat s pecii aleatoriu. Supraviețuirea sau dispariția sunt
presus oricăror întrebări legate de efecte pozitive/negative, din moment ce evenimentele aleatorii
nu sunt predictibile în baza cunoștințelor din zilele noastre. Nu există nici o modalitate de a
distinge supraviețuitorii de victime. Lumea vie a zilelor noastre este un rezultat al evenimentelor
în cascadă de la începuturile timpurilor, extinzându -se mult peste realul intervenției prin selecție.
Dacă cineva ar putea da timpul înapoi și filma istoria apariți ei vieții, rezultatul ar putea fii total
diferit, iar lumea noastră ar putea fi locuită de ființe nefamiliare. Dispariția dramatică a
dinozaurilor nu a fost programată, dar efectul a avut o importanță primordială: a făcut loc
mamiferelor să evolueze, pavân d calea ființelor umane.

2. Selecția naturală este condiționată de condițiile mediului înconjurător în care o anume
pecie evoluează. O persoană poate coincide că favorizând indivizii care s -au adaptat cel mai bine
la mediul în care locuiesc, selecți a naturală ocupă un rol neprevăzut. Totuși, aceste procese nu pot
fi deduse cu ajutorul științei și informațiilor zilelor noastre. Impredictibil itatea este datorată na turii
aleatorii ale fenomenelor, stand la baza complexităț ii interacțiunilor dintre gene și mediul
înconjurător, despre care nu se cunosc multe.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
39
Este dificil să invocăm natura aleatorie a lucrurilor în cazurile în care speciile au progresat înspre
bine cu ajutorul razei adaptive. Există un determinism evoluționar care duce spre apariția spec iilor
simpatrice, fiecare înzestrat cu o aptitudine anume pentru a exploata diverse resurse din mediul
înconjurător. Este asemen ea evoluți ei care a favorizat diversificarea pentru a exploata capacitățile
ecosistemului într -o manieră cât mai sofisticată.

3. Studiul funcționării ecosistemelor a demonstrat existența proceselor funcționale
asemănătoare în diferite medii, crescând suspiciuni în jurul existenței unor ”reguli” până la urmă.
Asta mută dezbaterea către alt plan: sunt “mecanismele regulatorii” un eco sistem deterministic sau
aleatoriu? În teorie, regulile implică control și un obiectiv identificabil. Acesta este cazul celulelor
sau organismelor în care sistemele urmăresc un anume scop, cum ar fi cel de supraviețuire sau
reproducere (sisteme determinist ice). Totuși, când este aplicat sistemelor biologice de un ordin
ierarhic deasupra nivelului individual, termenul ia o notă ambiguu. Nu a fost niciodată posibilă de
demonstrat concluziv că dinamica unui ecosistem este “înarmată” în a urmări un obiect
neide ntificabil. Ecosistemele nu sunt construite asemeni organismelor: ele cuprind mai multe
organisme care teoretic interacționează aleatoriu decât în bază determinismului. Ecologiștii zilelor
noastre tind să accepte că există “mecanisme regulatorii” la nivelu l ecosistemelor, analoage celor
ale organismelor, menținând ideea că aceste mecanisme sunt rezultatele unor evenimente aleatorii.

Această dezbatere rămâne deschisă, luând în considerare:

o Anumite interacții între componenți sunt ”quasi -deterministice” în sensul în care implică
relații puternic coevoluționare. Pentru unii autori precum Richard Dawkins, adevăratul obiect al
vieții este de a menține supraviețuirea ADN -ului. ”Suntem vehiculel e robot ale supraviețuirii
programate orbește de a prezerva moleculele egoiste numite gene.” Văzut din această perspectivă,
diversitatea lumii vie este o manifestare a inovației ADN -ului în adoptarea tehnicilor originale de
maximizare a șanselor de supravi ețuire.
o Anumite specii le pot înlocui pe altele fără un scop funcțional.
o Interacțiile dintre specii dintr -un anumit sistem trofic poate să conțină elemente
deterministice de control, sub formă relației dintre cei care mănâncă și cei care sunt mâncați.
 Funcționalitatea unui ecosistem depinde strict de factorii spațialo -temporali și de dinamica
factorilor mediului înconjurător; respectiv: apa, nutriția și resursele de energie.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
40
CONCLUZIE :

În aceasta lucrare am prezentat subiectele adiacente biodiversității, precum, mecanismele
apariției diversității biologice, variația adaptării acestora, influenta mutațiilor și condițiile care au
dus la extincția acestora, incluzând procesele le implicate in modelarea vieții pe Pământ .
Conform legilor actuale din Romania privind protecția mediului, termenul de biodiversitate
este definit drept : „ variabilitatea organismelor din cadrul ecosistemelor terestre, marine,
acvatice continentale și complexelor ecologice; aceasta include diversi tatea intraspecifică,
interspecifică și diversitatea ecosistemelor ” ;
Conceptul biodiversității s-a întărit la intersecția științelor mediului și a științelor sociale.
Științele mediului au fost marginalizate pentru o perioadă de timp și se luptă în a reca pătă interesul
publicului, cu ajutorul științelor sociale putem descoperi complexitatea și bogățiile relației dintre
omenire și natură. Ambele științe abordând diversitatea biologică drept un domeniu al aplicării
noilor relații care se dezvoltă între oamen i și natură, ridicând noi îngrijorări și semne de întrebare
privind lumea înconjurătoare.
Diversitatea biologică reprezintă stindardul sub care se adună toată lumea îngrijorata de
posibilele consecințe ale tendințelor universale tip artificialitate versus natură . Conceptul
bazându -se pe ideea că activitățile umane pot pune în pericol viitorul umanității .
Drept exemplu pentru a demonstra agresiunea asupra mediului prin c ultura plantelor la
nivel local , regional, s -a efectuat un studiu de caz evaluând s ustenabilitatea terenurilor arabile în
situl de interes comunitar Munții Măcinului. Să evaluat eficiența energetică și durabilitatea
activităților de cultură a plantelor la nivelul întregii suprafețe ocupate de cele 6 unități
administrativ agricole (mecan izare , chimizare , irigații etc.) , luând în considerare drept date de
intrare, diferiți parametri de caracterizare a activităților agricole.
Acest studiu confirmă faptul că exploatarea terenurilor arabile din situl d e importantă
comunitar ă Munții Măcin ului se realizează nesustenabil din punct de vedere al eficienței
energetice, existând riscuri medii de afectare al componentelor mediului.
Situl de importantă comunitară ROSCI0123 Munții Măcinului necesită îmbunătățirea
managementului activităților agric ole considerându -l drept un factor cheie în condițiile prezentate.
Vechea perspectivă utilitaristă asupra naturii este înlocuită de codul etic reprezentat de
respectul a tot ce înseamnă viată. Impulsionați de diferite scopuri ,dar având același tel, oamen ii
de știință , organizațiile non -guvernamentale și națiunile și -au dezvoltat propriile argumente și sunt
pe cale de a implementa diverse strategii desemnate în monitoriza gradul de uzură al lumii vii.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
41
Oamenii de știință caută să îmbine genetica și ecologia pentru a înțelege cum influențează
mediul înconjurător expresiile genomului și mecanismele evolutionare. Biodiversitatea devenind
o problemă de interes social, influențând apariția noilor domenii de cercetare și legi n oi cu scopul
de a proteja natură. Definind noi valori morale care pun sub semnul întrebării modelele de
dezvoltare economică . Oamenii de știință ne mai având obligația scrierii necrologiei speciilor în
timp ce priveau neputincioși drept simpli observator i în timpul petrecerii dezastrelor ecologice.
Aceștia fiind chemați în a ajuta mediile afectate în a -și recăpăta diversitatea biologică și funcțiile
lor ecologice.
Un exemplu concret de colonizare a unei specii noi de mamifere pe noi teritorii Românești
este cel al Cerbului Lopătar, adus inițial în intervalul 1904 -1907 în Parcul Șarlotă, județul Timiș.
Destinația parcului fiind aceea de parc de vânat. Proveniența cerbilor fiind din fostul Imperiu
Habsburgic, ei au fost aduși cu ajutorul vagoanelor speciale pe liniile căii ferate, gară din Șarlotă
datând din anul 1896.
În a două jumătate a secolului trecut, populația speciei sp orind la peste 600 de exemplare ,
s-a decis să se captureze indivizi pentru a coloniza alte regiuni cu condiții naturale similare, din
toate provinciile României. În intervalul 1942 – 1977 realizând -se transportul spre noile locuri de
populare a circa 1000 de exemplare , în 73 de transporturi, generând 49 de populații noi ale acestei
specii pe teritoriul României .
Aceasta reprezentând cel mai însemnat demers din România având că scop extinderea arealului
unei specii de mamifer.
Prezervarea biodiversității moștenite necesită implicarea locală a populațiilor îngrijorate
de această problemă. Conștientizând faptul că societățile occident ale au propriile percepții asupra
naturii și a valorilor morale fără a fi valide din punct de vedere universal. Într -un final natura
dictând calea evenimentelor catastrofice cu impact asupra mediului înconjurător , implicând o
coliziune asupra intereselor economice ale acestor societăți . Ajungem să punem sub îndoială
adevăratele potențiale implicări ale măsurilor protective. Forma viitorului va depinde total de
metodele prin care societățile și oamenii de științe se vor face auziți de către factorii actuali de
decizie politică.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
42
ANE XE :

Anexa 1 : Explozia Cambriana .

Explozia Cambriana a dat naștere mai multor forme originale de organizare, multe dintre care au căzut
prada extincțiilor si au disparut. Evoluția a progresat pe baza decimărilor succesive. Liniile de
supraviețuitor recolonizând nișele ecologice a speciilor dispărute , diferențiind -se in alte specii noi,
familii, clase , care, in schimb, au fost parțial decimate de episoade catastrofice din viitor. Per total,
diversitatea ramurilor e volutionare s -a micșorat de la epoca Cambriana pana in prezent, in timp ce
numărul de specii la nivel global a crescut dea lungul epocilor geologice. Aceasta perspectiva ne arata
importanta extincțiilor , sub natura lor aleatorie.

Ștefan Justin Mecanismele diversifică rii vie ții pe pămâ nt
43
Bibli ografie :

 Badiu, D., Iojă, C., & Pătroescu M. , „Forum geografic. Studii și cercetări de geografie și
protecția mediului ” , Volumul XIII, Editia 1 , 59 -65 , 2014 ;
 Cucu L., Niculae M., & Pătroescu M. , „Forum geografic. Studii și cercetări de geografie
și protecția mediul ui Volumul XII, Editia 1, 52 -58, 2013 ;
 Geacu S. , „Forum geografic. Studii și cercetări de geografie și protecția mediului ” ,
Volumul XIII, Editia 1 , 86 -90 , 2014 ;
 Leveque C ., Mounolou J .C. , „Biodiversity ”(de la pag.1 -12 ; 39-72) ,Editura John Wiley
and Sons – Europa , 2003 ;
 Manea G., Vijulie I., Tîrlă L., Matei E., Cuculici R., Tișcovschi A., & Cocoș O.,
„Forum geografic. Studii și cercetări de geografie și protecția mediului Volumul XIV,
Editia 1 , 30 -40 , 2015 ;

 Legea 347 din 2004 legea muntelu i ;
 OUG nr. 195/2005 privind protecția mediului ;

Webografie :

 http://forumgeografic.ro/ro/2014/1769/ (accesat la data de 24.06.2018) ;
 http://forumgeografic.ro/ro/2014/1762/ (accesat la data de 24.06.2018) ;
 http://forumgeografic.ro/ro/2015/1928/ (accesat la data de 24.06.2018) ;
 http://forumgeografic.ro/ro/2013/1610/ (accesat la data de 24.06.2018) ;
 https://legeaz.net/legea -muntelui -legea -347-din-2004/art -3-scopul -principiile -si-
obiectivele -politicii -montane (accesat la data de 24.06.2018) ;