PAU Biologia 2022 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 5

Exercici 5 Els dofins tenen un sistema de comu­ nicació format per uns quatre-cents sons, bàsicament xiscles i clics. Però aquests ani­ mals també utilitzen els clics com a sistema d’ecolocalització: emeten ultrasons, en una longitud d’ona superior a 15-20 kHz, que quan reboten i tornen cap a ells, els permeten identificar el contorn, la distància i el movi­ ment de l’objecte contra el qual han rebotat. 1. En el sentit de l’oïda, una de les proteïnes clau per a transformar el so en impulsos nerviosos és la prestina. Tots els mamífers utilit­ zen la prestina per a iniciar la transmissió neuronal auditiva. En el cas de l’ecolocalitza­ ció, però, cal una prestina molt especial, perquè ha de ser capaç d’activar-se en presència d’ultrasons. La prestina de la major part dels mamífers no és capaç de fer-ho, però la dels dofins sí que ho pot fer. El motiu és genèticament molt simple: en els dofins, el gen de la prestina ha acumulat vint mutacions que han incrementat molt la sensibilitat d’aquesta proteïna als ultrasons. Expliqueu el mecanisme evolutiu que ha fet que els dofins actuals tinguin aquesta pres­ tina que els permet ecolocalitzar. [1 punt] 2. No només els dofins ecolocalitzen, també ho fan moltes espècies de ratpenats. Dofins i ratpenats no estan directament emparentats. Entre ells hi ha milions d’anys de diver­ gència evolutiva i, en tots dos casos, els seus avantpassats evolutius no ecolocalitzaven. Com és lògic, el darrer avantpassat comú de tots els mamífers sí que era comú a dofins i ratpenats, però, en tot cas, aquest animal tampoc posseïa el sistema d’ecolocalització. [1 punt] a) Els dofins han desenvolupat un òrgan especial per a captar l’eco dels seus clics anome­ nat meló. El meló consisteix en un sac de forma ovalada ple d’una substància greixosa que es troba al front del dofí. La funció del meló és concentrar els sons utilitzats en l’ecolocalització perquè puguin ser captats per terminacions nervioses específiques que enviaran la informació al cervell. Els ratpenats, en canvi, capten l’eco dels seus xisclets directament amb les orelles, i són les terminacions nervioses auditives les que envien la informació al cervell. Pel que fa a la capacitat d’ecolocalització, el meló dels dofins i les orelles dels ratpe­ nats són òrgans homòlegs o anàlegs? Justifiqueu la resposta. b) Curiosament, la prestina dels ratpenats presenta exactament les mateixes vint muta­ cions per a captar els ultrasons que la dels dofins. Aquestes mutacions, però, no pro­ venen del gen de la prestina que tenia el seu darrer avantpassat comú. Com s’anomena evolutivament aquest fenomen? Expliqueu com s’ha produït.

Exercici 5 1. [1 punt] Model de resposta: En els avantpassats evolutius dels dofins es van anar produint a l’atzar mutacions algunes de les quals incrementaven la capacitat de la prestina de captar ultrasons. Cada cop que algun dofí heretava una d’aquestes mutacions tenia una certa capacitat d’ecolocalització que li atorgava un avantatge en front del medi, detecció de preses en foscor, que no tenia la resta de la població de dofins. Aquest dofí tenia més probabilitat de sobreviure i tenir descendència. Com que la mutació està al DNA, la descendència l’heretava i també tenia més probabilitat de sobreviure i transmetre la mutació. Així, per selecció natural, després de generacions, només quedaven els que tenien d’aquesta mutació. Quan es produïa una nova mutació que encara incrementava més la capacitat de la prestina de captar ultrasons, el dofí que l’heretava encara era millor ecolocalitzant que la resta de la població i, per tant, també era afavorit per la selecció natural repetint-se […]