ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA

VIDA

PRIMERAS TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA.

Una de las primeras preocupaciones de los primeros filósofos era si existía alguna materia primaria de la cual todo estuviera hecho. Pensaban que tenía que haber algo de lo que todo procedía y a lo que todo volvía.Tales de Mileto es el primer filósofo griego que da una explicación del mundo físico sin hacer referencia a lo sobrenatural. Intentaba buscar la sustancia originaria, capaz de ser origen de los distintos seres naturales. Defendía que el agua es el principio y fin de todo.Posteriormente Anaximandro defiende que el principio de todas las cosas no es ninguno de los elementos, sino alguna otra naturaleza indeterminada que llamó apeirón.Anaxímenes discípulo del anterior defiende que es el aire el origen del resto de los elementos. Por compresión se origina el agua y de este deriva la tierra y los seres vivos.Anaxágoras combate la idea de un mundo formado por los cuatro elementos y partió de la idea de la existencia de un número de partículas de pequeño tamaño, que llamó spérmatas, animadas por una razón cósmica que son los constituyentes inmutables de la materia.Heráclito defiende que es el fuego el origen de materia.Empédocles rechaza que un solo elemento tenga capacidad por si solo para formar un ser vivo. Pensaba que la naturaleza tiene un total de cuatro elementos o raíces, tierra, agua, fuego y aire. Todos los cambios en la naturaleza se deben a que estos elementos se mezclan y se vuelven a separar. “Todo está compuesto de tierra, aire, fuego y agua pero en distintas proporciones de mezcla.Cuando muere un animal los cuatro elementos se separan de nuevo quedando intactos para luego volver a mezclarseDemócrito es el primer atomista, defensor del materialismo o mecanicismo que suponía la vida como resultado de la organización compleja de átomos redondeados que dispersos por el organismo proporcionaban caracteres vitales.

¿Qué importancia tiene Tales de Mileto?

¿Cuáles son los cuatro elementos que en opinión de cada uno de los filósofos griegos eran el origen de todo?

¿Qué novedad introduce Anaximandro?

¿Qué es el principio para Empedocles?¿ Cómo se forman los diferentes seres vivos?

¿Qué ocurre para Empédocles al morir un ser vivo?

¿.Por qué se considera a Demócrito un materialista?

¿Podrías relacionar a Anaxágoras con Demócrito?

GENERACIÓN ESPONTANEA

El filósofo Aristóteles creía que la vida podía haber aparecido espontáneamente a partir de materiales inertes. La hipótesis de Aristóteles sobre la generación espontánea supone que ciertas porciones de materia, por ejemplo los huevos, poseen un “principio activo”, capaz de producir un ser vivo cuando las condiciones son las adecuadas. Para él este principio no era una sustancia, sino una capacidad para hacer algo. Pensó que este principio del huevo de la gallina lo convertía en un pollo. Incluso pensó que la luz del Sol, la carne en putrefacción, el barro, etc. , podían tener un principio activo capaz de producir seres vivos. Según esto decía “todas las cosas se originan no sólo del apareamiento de los animales sino también de la descomposición de la tierra.

La generación espontánea se mantuvo durante muchos años. La gente en el siglo XIII creía que los gansos se originaban de ciertos abetos que habían tenido contacto con el agua del mar, el árbol de los gansos. Viajeros que venían de Oriente contaban que ciertos árboles tenían frutos, parecidos a melones, que contenía carneros completamente formados. Paracelso médico del siglo XVI describió observaciones de generación espontánea en ratones, ranas, anguilas, y tortugas, a partir de agua, aire, paja, madera en descomposición y otros materiales.

En el siglo XVII Jean Baptiste Van Helmont, médico belga, escribió una receta para producir ratones en 21 días, partiendo de una camisa sucia puesta en contacto con granos de trigo. En esta receta se suponía que el principio activo era el sudor humano.

Francesco Redi a mediados del siglo XVII , discrepó con la generación espontánea, decía que la Tierra después de haber producido las primeras plantas y animales en el comienzo, por orden del Supremo Creador, nunca ha vuelto a producir un tipo de plantas o animales, ya sea perfectos o imperfectos. Aunque la producción de gusanos en los cuerpos de los muertos en descomposición sea visible, cree que esos gusanos se han producido por reproducción sexual y que la materia en descomposición sólo es un lugar para depositar los huevos. Redi colocó una serpiente, algunos peces y trozos de carne en cuatro frascos de boca ancha los cerró y los selló. Otros cuatro tarros con el mismo contenido los dejó abiertos. Al poco tiempo los frascos del segundo dejados abiertos se llenaros de gusanos y de moscas que salían y entraba. En los frascos cerrados no se veía ningún gusano. Los experimentos de Redi parecen apoyar la idea de que la

vida puede surgir sólo a partir de vida preexistente. Esta idea se conoce como biogénesis.

Antón Van Leeuwenhoek construyó un microscopio simple y analizó distintas sustancia, viendo que en todas pululaban organismos muy pequeños, de los que no se conocía su procedencia.

En el siglo XVIII Bufón decía que la materia viva estaba formada por moléculas orgánicas y cuando el organismo moría sus moléculas se separaban para recombinarse dando lugar a otro ser vivo. En 1745 John Needham usó líquidos que contenían

pequeñas partículas de alimento, calentó el líquido y lo colocó en un tubos de ensayo, Después de unos días en el líquido pululaban pequeños organismos.

En 1770 Lazzaro Spallanzani colocó diversos jugos vegetales en 19 envases de vidrio. Selló los envases e hirvió su contenido durante una hora. Ninguno mostró signos de vida.

En 1860 Pasteur utilizó unos matraces de cuello de cisne, con el extremo abierto.. Colocó en ellos, levadura de cerveza con agua, levadura de cerveza con agua azucarada, orina, jugo de remolacha azucarada, agua de pimienta. Hizo hervir los matraces durante varios minutos hasta ver salir vapor. Dejó enfriar los matraces. El interior permanecía inalterable. Si después de un tiempo se rompía el cuello de cisne a las pocas horas aparecían en el interior mohos, bacterias y protozoos.

Aristóteles había observado una charca durante un largo periodo de sequía. El agua se fue secando hasta quedar un fango en el fondo. Al terminar la sequía, la charca se volvió a llenar de agua. Vio que al principio no había peces, luego observó peces en la charca. Llegó a la conclusión que habían salido del fango.¿Qué teoría confirma las observaciones de Aristóteles? ¿Por qué?

¿Qué piensas de las leyendas de la generación espontánea?

¿Qué piensas de las ideas de Van Helmont? ¿Qué deficiencias encuentras?

Redi puso carne en ocho frascos, cuatro abiertos y cuatro sellados. En los abiertos había moscas continuamente entrando y saliendo. Al cabo del tiempo aparecían gusanos, dedujo que sólo se formaba vida en los frascos en los que las moscas entraban con facilidad. Sus opositores decían que lo que permitía la generación espontánea era el aire. Redi cubrió los frasco con una tela de tul, que dejaba pasar el aire y no las moscas. Las moscas ponían huevos sobre la cubierta de tul, pero no llegaban a la carne. ¿Por qué en los tarros sellados no se formaban gusanos y en los tarros sin cubrir si?

¿Por qué en los tarros cubiertos de tul no se formaban gusanos si podía pasar el aire?

¿Qué deduce Redi sobre la generación espontánea?

¿Cómo crees que influye los descubrimientos de Van Leeuwenhoek en la generación espontánea?

Needham preparó caldos de carne y vegetales. Los ponía en envases que cerraba con tapones de corcho. Hervía los cados para matar a los microorganismos. Pasados unos días los calcos contenían microorganismos.¿Por qué crees que aparecieron microorganismos en los tarros de Needham?

¿Están los resultados de Neehmann a favor o en contra de la generación espontánea? ¿Por qué?

Spallanzani preparaba caldos y los ponía en dos tipos de tarro, unos los sellaba herméticamente y los otros los cerraba con un corcho. Al cabo de un tiempo los tarros que había sellado no contenían microorganismos y sin embargo los que estaban tapados sólo con un corcho, contenían microorganismos.¿Qué demuestra Spallanzani con su experimento en los tarros cerrados herméticamente?

¿Por qué los tarros cerrados con un tapón que se han hervido para matar a los microorganismos, aparecen al cabo del tiempo microorganismos?

¿Los resultados de Spallanzani apoyan la generación espontánea o la contradicen?¿Por qué?

Pasteur colocó en frascos con cuello normal y en otros con cuello de cisne e hirvió el caldo de todos los frascos. Los frascos de cuello corto y derecho se expusieron al aire y se sellaron y en ellos crecieron microorganismos. En los de cuello de cisne se hizo lo mismo y sin embargo no crecieron los microorganismos.¿Qué consigue Pasteur al hervir los frascos?

¿ Para que los deja después de hervirlos un tiempo al aire? ¿Por qué en los de cuello corto aparecen microorganismos?¿ Qué ocurre en los de cuello largo para que no se desarrollen microorganismos?

¿Pasteur contradice o apoya la g. espontánea? ¿Por qué?

ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA. TEORÍA DE OPARÍN-HALDANE

El científico ruso Oparin planteó una hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra. Suponía que la atmósfera primitiva estaba formada por los gases CH4, H2, NH3, CO2, que aportan los elementos fundamentales para las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (C, H, O, N).La Tierra tenía una gran actividad volcánica que expulsaba entre otras cosas vapor de agua. Este fue condensándose por el descenso de la temperatura y se transformó en agua líquida.El agua fue arrastrando a estos gases que se acumularon en mares primitivos.La energía de la radiación ultravioleta y las descargas eléctricas de los relámpagos aportaron la energía necesaria para la formación de las primeras moléculas orgánicas sencillas, formándose una sopa nutritiva, en la que se formaron otras moléculas más

complejas.

La ausencia de O2 fue muy importante, ya que no se pudo formar la capa de ozono, que habría impedido la entrada de la radiación UVA y al haber O2 se podría haber producido la combustión de moléculas orgánicas, provocando el retroceso evolutivo.Las moléculas orgánicas se organizaron formando una envoltura que rodeó a otras moléculas orgánicas, formando los coacervados o prebiontes.Con el tiempo el coacervado comenzó a captar nutrientes del medio, a seleccionar estos nutrientes y a aumentar de tamaño o dividirse, evolucionando de esta forma hasta ser vivo.Haldane científico americano llegó a la misma conclusión en USA.

¿Qué gases había en la atmósfera primitiva? ¿Por qué son fundamentales esos gases?

¿De dónde procede la mayoría del agua de la atmósfera?

¿Cómo llegaron a la superficie terrestre?

¿Dónde se acumularon?

¿Qué importancia tuvo la ausencia de O2 en la formación de moléculas complejas?

¿Qué importancia tuvo la ausencia de O2 en la evolución?

¿Cómo se formaron los coacervados? ¿Por qué se les llama prebiontes?

¿Cómo se pasa de coacervado a ser vivo?

Después de la publicación de la teoría de Oparín y del experimento de Miller, muchos científicos estudiaron el proceso. Fox dijo que la vida no sólo se formó en el mar, también podría haber sucedido en tierra firme.Demostró que a temperaturas próximas a 1.000ºC una mezcla de gases similares a los de la atmósfera primitiva, conseguía sintetizar aminoácidos, que a su vez se unían t formaban proteinoides. Estos al sumergirse en agua generaban unos repliegues adoptando una forma globosa, que llamó microsferas.¿Qué novedad aporta Fox para la formación de la vida en la Tierra?

¿Qué es una microsfera?

En 1951 Urey había argumentado que la atmósfera en su estado inicial estaba compuesta por vapor de agua, NH3, H2, CH4, y sin O2. Su alumno Miller en 1953 puso agua en un tubo de ensayo y le incorporó dichos gases y con impulsos eléctricos proporcionó energía. Dos días después el agua tenía glicina y una semana después 10 amonoácidos, la sopa prebiótica. Al cabo de 13 semanas contenía 21 aminoácidos, glucosa y ácido acético¿Qué aportaciones realiza Miller?

Otras teorías.En 1977 Carliss propone que en fuentes hidrotermales, en las que existen gases de erupciones volcánicas( CH4, NH3,CO2) y con temperaturas de 200ºC; la presencia de pirita dio el anclaje para formar moléculas complejas.La génesis mineral propone que un caldo de cultivo sobre superficies de arcilla actúan como biocatalizadores, atrayendo y concentrando los polímeros en superficie. ¿Qué aportan estas teorías?

TEORÍA DE LA PANSPERMIA

En la mitad del siglo XIX el químico Jacob von Berzelius descubre la presencia de compuestos orgánicos en un tipo de meteorito.En 1864 Berthelot descubre en restos de un meteorito la presencia de compuestos orgánicos, pero pensaron que pudo contaminarse al caer.En 1903 Arrehnius desempolvó la teoría de la panspermia propuesta por el griego Anaxágoras: “La vida se repartió por todo el Universo en forma de semillas”. Según Arrhenius la vida se formó en el espacio y llegó a la Tierra en esporas traídas por meteoritos.

En 1969 cayó en Australia un meteorito, que llamaron Munchinson, que fue aislado para evitar su contaminación. Se encontraron moléculas orgánicas y elementos organizados similares a las microsferas de FoxDesde entonces se han recopilado pruebas y realizado experimentos para demostrar esta teoría.El análisis de un meteorito procedente de Marte encontrado en 1984 en la Antartida, manifestaba la presencia de compuestos orgánicos.Una extraña lluvia roja que cayó en Kerala( India) en el 2001 contenía materia orgánica con una especie de estructura celular.En el experimento Deep Impact en el 2005, un proyectil impactó contra la superficie de un cometa y el análisis de sus fragmente indicaba la presencia de compuestos de carbono.Un grupo de astrónomos ha identificado, en el 2008, desde el radiotelescopio Arecibo metanimina y cianuro de hidrógeno que junto con el agua pueden formar la glicina, un aminoácido de los que forman las proteínas. Los han localizado en la lejana galaxia Arp 220 que se halla a 250 años luz de nuestro planeta. Hasta ahora se habían detectado metanimina en regiones de la Vía láctea. Si podemos detectar estas sustancias a unas distancias tan grandes quiere decir que hay inmensas cantidades de las mismas.

¿Qué papel tiene Anaxágoras en esta teoría?

¿Por qué se habla de exogénesis?

Arrhenius explicaba que la radiación lumínica de las estrellas capturaba gérmenes y los impulsaba haciéndolos viajar en el espacio, por eso se le llamó radiopanspermia. Posteriormente se abandonó cuando Becquerel demostró que los gérmenes serían destruidos por la radiación U.V., las bajas temperaturas y el vacío.¿Qué es la radiopansprmia? ¿Qué problemas presenta?

A partir de los años 60 se habla de litopaspermia en la que los microorganismos viajan en el interior de meteoritos, que al impactar con la Tierra, sobrevivieron y lograron adaptarse a las nuevas condiciones.¿Qué es la litopanspermia? ¿Qué problemas presenta? ¿Cómo los solucionan?

En 1969 la nave Apollo XII trajo de la Luna restos de la sonda Surveyor III enviada en 1967. Contenía colonias de microorganismos.¿Qué importancia tiene este hecho?

¿Qué otros argumentos se utilizan para apoyar la panspermia?

PRIMERAS CÉLULAS

Los primeros seres vivos eran anaerobios debido a la ausencia de oxígeno de la atmósfera primitiva. Su nutrición era heterótrofa y consumían la gran cantidad de materia orgánica que había libre en el medio y mediante fermentaciones rompen los compuestos orgánicos y obtienen energía. Cuando se fue agotando la materia orgánica, y debido posiblemente a una mutación producida por la radiación UV, aparecieron los seres autótrofos que sintetizaban la materia orgánica a partir de materia inorgánica. Unos a partir de anhídrido carbónico y ácido sulfhídrico liberaban azufre y otros a partir de anhídrido carbónico y agua liberaban oxígeno. Fueron las cianobacterias las que consiguieron el logro evolutivo de utilizar el agua en lugar del ácido sulfhídrico

Desaparecen los heterótrofos primitivos por la atmósfera tan oxidante y los autótrofos anaerobios se ocultan.Estos primeros seres vivían en el agua para tener protección de la radiación ultravioleta.Al aumentar la atmósfera en oxígeno se formó la capa de ozono que protegerá a los seres vivos de la radiación ultravioleta.El desarrollo de autótrofos permitió la aparición de los heterótrofos evolucionados.El fósil más antiguo corresponde a estromatolitos formados por la actividad de las alga cianoficeas hace 3.500m.a.

¿Por qué las primeras células eran procariontes?

Por qué las primeras células eran anaerobias?

¿Por qué las primeras células eran heterótrofas?

¿Cuándo y por qué surgen los autótrofos primitivos?

¿Dónde vivían los primeros autótrofos primitivos? ¿Por qué?

¿Cómo surgen los seres aerobios?

¿Cuándo colonizaron los autótrofos el medio terrestre? ¿Por qué?

¿Conviven el al actualidad autótrofos y herterótrofos? ¿Dónde?

¿Existen ahora seres anaerobios? Indica un ejemplo.

ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Los primeros seres vivos eran unicelulares y procariontes formados por una membrana plasmática, pared y en el interior el material genético sin proteger por un núcleo y ribosomas para fabricar sus proteínas.Fue perdiendo la pared lo que le permitió ser más flexible y deformarse, aumentar su superficie y su tamaño, facilitando su nutrición.

¿Por qué los primeros seres vivos eran unicelulares y procariontes?

¿Qué ventaja tuvo que algunos de ellos perdieran la pared celular?

Posteriormente surgen los organismos eucariontes, según la teoría endosimbiótica que en 1967 explicó Lynn Margulis. Según ella las células eucariontes surgen de la simbiosis de dos células procariontes. Una célula procarionte de gran tamaño y anaerobia fagocita a otras que se quedan en el interior en simbiosis formando distintos orgánulos.Una bacteria fagocita a otra bacteria aerobia y se queda en su interior en simbiosis y se transforma en una mitocondria. Esta nueva célula fagocita a una cianobacteria fotosintética que se transforma en un plasto. Posteriormente fagocita a una espiroqueta que se transforma en un flagelo.

Esta teoría se basa en la forma y tamaño similar de las mitocondrias y los cloroplastos a las bacterias, la presencia de ribosomas y la posesión de ADN propios similar al de bacterias que fabrican algunas proteínas.

El tamaño que puede alcanzar la célula es limitado, dependiendo de la capacidad del núcleo de controlar el citoplasma y de la relación superficie- volumen. Un mayor volumen implica mayor intercambio de sustancias. Al aumentar el tamaño, aumenta el volumen proporcionalmente más que la superficie. Por tanto la solución llega con la pluricelularidad. Esto además permite la especialización celular y la organización y cooperación entre células. Esto surge hace unos 750 m.a. a partir de colonias.

¿En qué se basa la teoría endosimbióntica? ¿Qué se obtiene?

¿En que se transforman las cianobacterias que realizan la fotosíntesis según esta teoría?

¿Por qué la presencia de ADN en las mitocondrias es una prueba de la teoría endosimbiótica?

¿Por qué surgen la organización pluricelular?

TEORÍAS FIJISTAS

Estas teorías sostienen que el mundo es estático y la Tierra y sus seres vivos no han cambiado desde su formación.La influencia cristiana defendía que el creador había creado todo lo existente en la Tierra. Aunque algunos filósofos cristianos como Santo Tomás y S. Agustín, defendían que Dios no pudo crear todas las especies en los seis primeros días. Dios había dado un poder a distintos elementos de la naturaleza que crearía la vida en distintos momentos.

El descubrimiento de los fósiles supuso un problema para defender el fijismo, aunque los defensores de la teoría Diluviana decían que los fósiles encontrados son los restos de animales que no sobrevivieron al diluvio.

George Cuvier geólogo y paleontólogo, defensor de la Teoría Catastrofísta, que postulaba que la Tierra había sufrido grandes catástrofes que justificaban la desaparición de las distintas especies.

¿Qué defienden las Teorías Fijistas?

¿Se pueden considerar la ideas de Santo Tomás fijistas? ¿Por qué?

¿Por qué el descubrimiento de los fósiles supuso un problema para estas teorías?

¿Qué solución dan la Teoría Diluviana?

¿Qué defiende la Teoría catastrofísta? ¿Por qué es fijista?

CREACIONISMO. DISEÑO INTELIGENTE.

El creacionismo defiende que la Tierra y cada ser vivo proviene de un acto de creación de un ser superior, habiendo sido creados de acuerdo con un propósito divino.Los creacionistas clásicos niegan la teoría de la evolución y especialmente lo referido a la evolución humana. Rechazan todas las pruebas científicas. En el creacionismo de origen cristiano se hace una interpretación lineal de la Biblia y se sostiene la creación del mundo, los seres vivos y el Diluvio Universal tal como esta descrito en el Génesis.

El creacionismo científico intenta dar argumentos pero sin seguir el método científico, sus pruebas son seleccionadas fuera de contexto, modificadas y, en muchos casos, tergiversadas., Por ello se considera más una pseudociencia.Algunos creacionistas consideran a la Tierra joven, unos 6.000 años según las directrices de Ussher, rechazando la evolución de las especies y las teorías geológicas de la evolución de la Tierra, otros aceptan la evolución de los seres vivos pero no del hombre.Otros admiten la posibilidad de una Tierra más antigua y que la vida fue creada de inmediato, algunos admiten que la Tierra se formó como explica la geología , pero su evolución y la vida a partir de un ser superior.Para ellos la evolución y extinción de los animales tiene diferentes interpretaciones. Los más estrictos sostienen que Dios no crearía grupos de seres que necesitaran cambios o adaptaciones, no permitiría que seres creados por Dios se extinguieran, estos creen que todas las especies fueron salvadas en el Arca de Noé y los fósiles no son verdaderos, ya que en algún lugar remoto se encuentran esas especies. Otros opinan que si hay extinción pero por voluntad divina y que los animales desaparecidos lo hicieron en el Diluvio. Los menos estrictos creen en la evolución y la extinción pero debido a la intervención y voluntad divina.En 1987 se quiso dar un aire más moderno al creacionismo y surgió el movimiento del diseño inteligente en Estados Unidos para lograr la enseñanza del relato de la creación del Génesis en las clases de Ciencias naturales, como otra posibilidad además de las teorías evolutivas. El origen o evolución del Universo la vida y el hombre son el resultado de acciones racionales emprendidas de forma deliberada por uno o más agentes inteligentes. Argumentan que el modelo científico de la evolución por selección natural es insuficiente para explicar el origen, la complejidad y la diversidad de la vida y que el universo está demasiado bien adaptado para las criaturas vivientes como para pensar que es así por puro azar., aunque los defensores no toman públicamente partido sobre la identidad del creador o sobre los medios utilizados.Aunque la mayoría no hace mención al diseñador ni a su naturaleza, sólo habla de su existencia, un grupo importante cree que el diseñador es el Dios del cristianismo.Al afirmarse la necesidad de un diseñador, se abre la posibilidad y la duda para poder preguntar ¿ quién diseñó al diseñador?

¿Por qué el creacionismo es fijista? ¿Qué defiende?

¿por qué niegan la autenticidad de los fósiles algunos creacionistas?

Relaciona el creacionismo con el diseño inteligente,TEORÍAS EVOLUCIONISTAS

Aunque las teorías fijistas se mantuvieron muchos años, siempre ha habido pensamientos evolucionistas.Anaximandro( 610-546 a.c.) propuso que los primeros animales vivían en el agua y los terrestres se formaron a partir de ellos.A partir del siglo XVIII la presión de los descubrimientos y la aplicación del método científico que describe e interpreta los hechos van dando luz a estas nuevas teorías.

Las expediciones naturalistas del siglo XVIII y XIX habían reunido gran información sobre flora y fauna en distintos lugares del planeta, aumentando de esta forma la biodiversidad.Los avances en geología aumentan la edad de la Tierra, además Charles Lyell en su libro “Principios de geología” defiende los cambios continuos de la superficie terrestre. Es imposible que la creación hubiese previsto todas las formas de vida perfectamente adaptadas a unos cambios que se habrían producido posteriormente a la creación. Es más fácil pensar que habrían evolucionado para adaptarse.

¿Qué defienden la teorías evolucionistas?

Justifica si se deben considerar las ideas de Anaximandro fijistas o evolucionistas.

¿Qué importancia tiene el método científico?

¿Por qué las expediciones naturalistas son utilizadas como pruebas del evolucionismo?

En 1779 Buffón midiendo el enfriamiento de la Tierra, incrementó su edad de 6.000 años a 75.000 años. En 1862 Lord Kelvin estimó haciendo los mismos cálculos su edad entre 24 m.a. y 400 m.a. Cómo influye el aumento de la edad de la Tierra en el evolucionismo.

¿Por qué los estudios de Lyell sobre la Tierra son un soporte para el evolucionismo?

TEORÍA DE LAMARK. LAMARCKISMO.A medida que los individuos cambian de situación, clima, manera de ser, recibe una influencia que le hace cambiar poco a poco. De esta forma los organismos se adaptan al medio, provocando cambios en el organismo y los cambios propician la evolución. El mecanismo utilizado es la herencia de los caracteres adquiridos, que pasan a la descendencia. Esto afectaría a todos los individuos expuestos a esos nuevas circunstancias.

¿Por qué la ley del uso y desuso, representa esta teoría?

¿Cómo justifica el crecimiento del cuello en las jirafas el lamarckismo? ¿Según el lamarckismo podría existir jirafas de cuello corto? ¿Por qué?

¿Cómo explicaría el lamarckismo la desaparición del pelo en los primates?

En 1892 Weismann intentó justificar el lamarckismo. Amputó la cola a más de 20 generaciones de ratones, para ver como nacían los descendientes. Todas las generaciones nacían con cola.¿Qué conclusiones se pueden sacar?

TEORÍA DE DARWIN. DARWINISMO.

Darwin viajo durante cinco años en el Beagle. Inicialmente su trabajo eran investigaciones geológicas en las que pudo comprobar lo leído en el libro de “principios de geología” de Charles Lyell. Este fue uno de los libros de cabecera de su viaje.

En su primera escala en Cabo Verde pudo comprobar estratos blanquecinos elevados de roca volcánica que contenían conchas, que confirmaba lo leído en el libro de Lyell. En Sudamérica contempló la diversidad de fauna y flora en función de los distintos lugares. Observó grandes llanuras llenas de fragmentos de rocas con restos fósiles y asumió que se trataba de los centros de creación de especies que Lyell describía en su libro. En Chile fue testigo de un terremoto con levantamientos del terreno. En octubre de 1938 a su regreso a Londres leyó el ensayo sobre las poblaciones de Malthus. “Si no se controla a la población crecerá en progresión geométrica y pronto no habría alimento para todos”. De aquí surge la competencia de Darwin y vio que la lucha por la supervivencia se da en todas partes y en estas circunstancias las variaciones favorables tenderían a preservarse y las desfavorables serían destruidas, formándose nuevas especies.En 1859 publica “el origen de las especies” que dice que las formas de vida no son estáticas evolucionan y varían al azar. La selección natural elige a los que presentan una ventaja adaptativa, permitiendo que estos se reproduzcan y su ventaja se transmita a la descendencia, El proceso de evolución es lento gradual y continuo y al final los individuos portadores del carácter adaptativo se harán mayoría.

¿Por qué fue importante el viaje en el Beagle para su teoría?

¿Qué ayuda le dio la lectura del libro “Principios de geología” de Lyell?

¿Qué conclusiones sacó después de leer el libro de Malthus “ el ensayo sobre poblaciones”.

¿Cuál es el motor de la evolución para Darwin? ¿cómo actua?

En las Islas Galápagos encontró variedades de pinzones que estaban emparentados con la variedad del continente y que eran diferentes en cada isla.¿Por qué surgieron distintas especies de pinzones en las islas Galápagos a partir de una sola especie?

¿Por qué se habla de gradualismo en el darwinismo?

¿Qué papel juega el azar en el darwinismo?

¿Qué problemas presenta el darwinismo?

DIFERENCIAS ENTRE LAMARCKISMO Y DARWINISMO

TEORÍA SINTÉTICA O NEODARWINISTA.

La teoría sintética o neodarwinista nació durante los años 1930-1950 de la confluencia de tres disciplinas, genética, sistemática y paleontología.

La fundación de la teoría sintética fue marcada por tres grandes libros sucesivos y por un congreso. El primero de los libros es el del genetista Theodosius Dobzhansky, aparecido en 1937, titulado “genética y origen de las especies”, donde plantea la relación de la genética con la teoría de la evolución por selección natural. Los genetistas de principios del siglo XX como H. De Vries creían que la transición entre las especies se hacía por un salto brusco o mutación; no gradualmente por acción de la selección natural. Las variaciones genéticas implicadas en la evolución son mínimas y heredables según las leyes de Mendel. Algunas constituciones genéticas dan a los individuos una mejor adaptación: éstos vivirán más tiempo y dejarán más descendientes que los demás, de modo que en la generación siguiente los genes responsables de esas ventajas serán más frecuentes. Con el tiempo los genes más aptos permanecen y si son muy diferentes de la inicial, nacerá una nueva especie.En 1942 apareció el segundo libro, el de Ernst Mayr, “sistemática y origen de las especies”. Las especies están distribuidas sobre territorios a veces muy alejados, de tal forma que las condiciones ambientales no son las mismas para todas las poblaciones. Así poblaciones alejadas presentas caracteres adaptativos diferentes, ejemplo: el tamaño de los animales de una misma especie es mayor en los países fríos y menor en los cálidos,. Las poblaciones alejadas forman grupos distintos dentro de la misma especie. Cuando estos grupos no pueden ya cruzarse y dar individuos fértiles, forman distintas especies.En 1944 el paleontólogo Geroges Simpson en su libro “tiempo y modo en la evolución” une la genética de poblaciones y la paleontología. Llega a la conclusión de que la historia de la vida, revelada por los fósiles descubiertos, es compatible con un proceso evolutivo de mutaciones genéticas y de selección.

¿Qué objeciones ponen los neodarwinistas al darwinismo?

Para ellos la reproducción sexual y la meiosis como fuente de variabilidad en los gametos y la presencia de mutaciones son las causas que permiten las variaciones en los individuos. La selección natural actúa sobre las combinaciones genéticas que permiten la mejora adaptativa. ¿Cuales son las causas de la evolución para los neodarwinstas y qué papel juega la selección natural?

¿Por qué se habla de microevolución?

OTRAS TEORÍAS POSTDARWINISTAS

La teoría del equilibrio puntuado de Stephen Gould y Niels Eldredge en 1972 se basa en que en la historia de la Tierra hay grandes periodos en los que las especies aparentemente no sufren modificaciones y en otros periodos cortos se producen especies nuevas a partir de las existentes. Cuestiona por tanto al neodarwinismo, que defiende una evolución gradual y continua. Su teoría se basa en las lagunas o saltos en el registro fósil. La evolución a veces es rápida y no deja tiempo a pasos intermedios se da por tanto a saltos. En un momento se producen especies nuevas. La competencia se establece entre especies y no entre individuos.

En 1968 el japonés Kimura defiende su teoría neutralista. Dice que la mayoría de las mutaciones son neutras y por tanto su distribución es aleatoria. Dice que el azar y no la selección natural es el que hace que varíen las poblaciones y un gen mutado puede dispersarse sin tener ventajas.

En 1976 R. Dawkins nos habla de su teoría del gen egoísta. Dice que lo único importante son los genes y los seres vivos son sólo vehículos para contenerlos. La

unidad de selección es el gen. El fin de los genes es asegurarse su propia existencia y ser transportados de generación en generación. . Según esta teoría se mantienen los genes que consiguen perdurar en los seres transmitiéndose al mayor número de descendiente

¿Cómo es la evolución para el equilibrio punteado?

¿Por qué se habla de macroevolución en el equilibrio punteado?

¿Qué quiere decir en el neutralismo que las mutaciones son neutras?

¿Qué papel juega la selección natural en el neutralismo?

¿Quién sufre la selección natural en la teoría del gen egoísta?

¿Cuál es el objeto de los organismos en la teoría del gen egoísta?

ESPECIACIÓN

Una especie es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí y producir descendientes fértiles.. Por tanto desde el punto de vista genético, se define como unidad la unidad reproductiva, es decir, el conjunto de individuos con capacidad de producir descendencia fértil por cruzamiento entre sus miembros.Cualquiera que sea el parecido fenotípico entre un grupo de individuos, s los apareamos entre ellos no produce descendientes o sólo produce descendientes estériles( como en el cruce entre caballos y burros) podemos afirmar que pertenecen a especies diferentes.Especiación es el proceso mediante el cual una población de una determinada especie da lugar a otra aislada reproductivamente de la población anterior y que con el tiempo irá acumulando diferencias genéticas. Puede ser que una especie después de un largo periodo de tiempo se transforme en otra, o que una especie origine una o más especies derivadas por una divergencia entre las poblaciones.

Existen dos tipos importantes de especiación:Especiación alopátrida o geográfica que se produce cuando las poblaciones quedan aisladas físicamente debido a las barreras geográficas que interrumpen el flujo genético entre ellas. Las poblaciones aisladas irán divergiendo genéticamente y la sección natural y la deriva de los genes producirán especies distintas.Al desaparecer las barreras y encontrarse de nuevo las poblaciones no se pueden reproducir y dar individuos fértiles. A veces han surgido mecanismos físicos o etológicos de aislamiento reproductivo. Estos pueden actuar antes de la fecundación (aislamiento sexual, temporal o estacional, mecánico, etológico, gamético, especialidad de los polinizadores). Pueden actuar después de la fecundación (inviabilidad de los híbridos, esterilidad de los híbridos).Especiación simpátrida se produce al aparecer mecanismos de aislamiento que cumplen la misma función que los geográficos. Puede ser ecológico, viviendo en distintos habitats; etológicos modificándose señales de atracción; sexual, variando sus órganos reproductores; genético por cambios cromosómicos.

¿Qué se entiende por especie?

¿Por qué las mulas no se consideran una especie? ¿De qué se trata?

¿Por qué las aves corredoras de Sudamérica, Africa y Australia son de distinta especie?

La dificultad de obtener alimento por un grupo de individuos de una población hace que modifiquen se entrada el celo, al cabo de unos años al intentar reproducirlos con los de otro grupo no tenían descendencia. ¿De que tipo de especiación se trata?

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

Pruebas taxonómicas.Cada especie de seres vivos se agrupa con otras parecidas en grupos. Las especies se relacionan unas con otras, como si guardaran entre sí parentesco y compartieran antepasados comunes. Hoy se trabaja con árboles filogenéticos que indican la relación de parentesco entre las diferentes especies.

Pruebas biogeográficas.Las especies de dos regiones son más parecidas cuanto más cercanas están, ya que las especies no se distribuyen en todos los continentes. Si las especies se hubieran creado de forma aislada las semejanzas no tendrían que cumplirse. Cuanto más tarde se produzca una barrera geográfica entre dos especies más similitudes presentan. La fauna de América del Sur y Africa son diferentes aunque están relacionados, ya que su separación fue reciente. En cambio al compararlas con Australia, presentan más diferencias, ya que se separó mucho antes.

Pruebas embriológicasLas fases iniciales del desarrollo embrionario presentan semejanzas en los vertebrados. Todos los embriones de los vertebrados poseen cola y arcos branquiales en las primeras fases del desarrollo embrionario.

Pruebas anatómicas.Los órganos animales pueden ser homólogos, que presentan la misma estructura interna, aunque la forma y función son distintas. Un ejemplo es la aleta de la ballena, brazo humano y el ala del murciélago. Estas especies han sufrido una evolución divergente.Los órganos análogos poseen una misma función pero su estructura interna es distinta. El ala de un insecto y la de un ave. Se habla de una evolución convergente.

Pruebas bioquímicas Cuanto más parecidos son dos organismos más semejanzas hay entre las moléculas que lo forman. Se estudian las proteínas, el ADN, bandeados cromosómicos, análisis inmunológicos.

ARDIPITHECUS RAMIDUS

En 1994 se encontraron los restos más antiguos de un homínido en Africa oriental, en la actual Etiopía. Se han estudiado 110 restos fósiles, aunque el más importante ha sido el esqueleto de una hembra que medía unos 120cm, pesaba 50 Kgs. que vivió hace 4,4 m.a.Su nombre procede de ardi( suelo), ramid(raíz) según la lengua de la zona.Vivía en la selva arbolada y húmeda, sus muñecas indican que parece que subía a cuatro patas a las ramas y caminaba erguido sobre las dos piernas pero de forma poco eficaz, y sólo distancias cortas, ya que apoyaba mal el pie.Los dientes con poco esmalte indica que se alimentaba de frutos, hojas y tallos tiernos.Su cerebro era pequeño, con una capacidad de 350 cc., la cara presentaba un hocico prominente de aspecto simiesco.La ausencia de caninos protuberantes en los machos indica que no los utilizaban para mostrar agresividad, eran más sociales

¿Qué antigüedad tienen los restos? ¿Por qué el nombre?

¿Por qué ha habido dudas para incluirlo en un homínido bípedo o en un simio antropomorfo?

¿Cómo dedujeron el tipo de alimentación?AUSTRALOPITHECUS

Los Australopithecus( mono del sur) más antiguo es el A. Anemensis que vivió entre 4,2 y 3,9 m.a. en la región del lago Turkana. Su nombre viene de la denominación anam (lago). A estos les siguió el A. Afarensis entre 3,8 m.a. y 3 m.a., a partir de los restos de una hembra que llamaron Lucy en 1974 en el norte de Etiopía, donde vive la tribu Afar.

También fueron importantes los restos encontrados en 1978 de las huellas de Laetoli ( Tanzania) de 3,5 m.a. que muestran como el dedo pulgar se dirige hacia delante, para

el impulso final del pie. No superaban el metro de altura, tenían rostro simiesco y largos brazos, pero alcanzó el bipedismo.Un grupo de Australopithecus vivieron en la selva y la sabana arbustiva, comiendo frutos principalmente, que evolucionaron hacia formas más ligeras y gráciles, Australopithecus africanus. Estos alcanzaban el 1,25 de altura y evolucionaros hasta el género Homo.El otro grupo más robusto vivieron en la sabana abierta y seca, alimentándose de raíces y frutos secos que evolucionaron a A. Aethipicus, A. Boisei, A. Robustus; siedo grupos de enormes molares y alimentación vegetariana.Los Australopithecus desaparecieron hace 1 m.a. pero compartieron Africa durante 1,5 m.a. con el género Homo.

¿Por qué el nombre de los Auatralopithecus más antiguos? Indica tres ventajas que proporciona el bipedismo.

¿Cuál es el último hallazgo que justifica un bipedismo como el nuestro?

Explica la causa de la evolución del A. Afarensis en dos grupos

¿Por qué se piensa que el A. Robustus era vegetariano?

¿Cuál se considera el antecesor del g. Homo?

¿Por qué crees que desaparecieron los Australopithecus?

En 1996 en la región de Etiopía, en la que vive el pueblo Afar, se encontraron los restos de un Australopithecus, que denominaron garhi ( sorpresa). Tienen una antigüedad de 2,5 m.a.con mezcla de rasgos simiescos ( como brazos largos) y rasgos humanos ( piernas largas). Junto a ellos han encontrado fósiles de animales con marcas de haber sido descarnados con instrumentos de piedra y con fracturas en los huesos para acceder al tuétano. Son por tanto los primeros en utilizar instrumentos de piedra para romper huesos y descarnar.El rostro se proyecta hacia delante, la caja craneal es pequeña, con cresta sagital y con los molares enormesNo se terminan de poner de acuerdo, si lo consideran un intermediario entre los Australopithecus y el género Homo, o bien una derivación de los Australopithecus.

¿Qué mejoras evolutivas presentan?

Realiza dos árboles desde el Australopithecus anamensis, hasta el género Homo, con las dos posibles ubicaciones del A. garhi.

G. HOMO.

Entre 1962 y 1964 se encontraron en Tanzania, restos de un homínido junto a instrumentos líticos, que por estudios de su mano han verificado que los pudo fabricar, que vivió entre 2,5 m.a. y 1,4 m.a. y llamaron Homo habilis. Su capacidad craneal estaba entre 500 y 700 cc.

¿Por qué el nombre?.

¿Cómo varió su alimentación? ¿Por qué?

¿Qué quiere decir que era un carroñero oportunista?

Entre 1,9 y 1,6 m.a. vivió en la región del lago Turkana el Homo rudolfensis, aunque algunos opinan que es el mismo H. Habilis. Tenía 750 cc de capacidad craneal y una forma más alargada de la cara. ¿Por qué crees que algunos los separan?

Entre 2 m.a. y 1 m.a. vivieron en el lago de Turkana otro grupo denominado Homo ergaster ( del griego trabajador) . Este alcanzaba el 1,60 de alto y entre 800 y 900 cc de capacidad craneal. Parece que tienen capacidad de lenguaje.Sale de Africa por primera vez se adaptó a Asia, conociéndose aquí más por el nombre de Homo erectus ( Hombre de Java, Hombre de Pekín). Vivió entre 1,8 m.a. y 300.000 años. Su capacidad craneal era entre 800 y 1300 cc, el cráneo era más alargado. Domina el fuego

¿Por qué se habla de Homo ergaster y homo erectus?¿Qué mejoras evolutivas presentan?

¿Qué ocurren con los que abandonan Africa?

¿Qué ocurre con los que se quedan?

En Atapuerca( Burgos)se encuentran en 1994 ( Gran Dolina) restos de una especie nueva de una antigüedad de 800.000 años, que llamaron Homo antecesor. En el 2007 ( Sima del Elefante) encontraron restos de una antigüedad de 1,2 m.a.Su capacidad craneal alcanza 1.000/1.100 cc ¿Qué importancia tiene este hallazgo?

En Heildelberg se encuentran los restos de un nuevo grupo denominado Homo heildelbergensis, que vivió entre 500.000 y 250.000 años y evolucionó del H. heildebergensis.Se han encontrado bastantes restos en Atapuerca. Alcanzaban una capacidad craneal de 1300 cc, 1,75 metros de altura, 100 kilos . Eran carnívoros y cazadores. Se cree que cuidaban a sus ancianos y hacían sacrificios rituales. ¿Qué importancia tiene este grupo?

El Homo neanderthalensis tiene una antigüedad de unos 300.000 años. El primer fósil se encuentra en Alemania en 1856. Tenía un esqueleto robusto y adaptado a la dureza del medio. De frente ancha y echada hacia detrás, con arcos supraciliares salientes y una capacidad craneal de 1500cc.

¿Qué ventajas tienen el Homo neandertal? ¿Por qué desaparece?

El Homo sapiens surge en Äfrica hace unos 200.000 años, a partir del grupo de Homo ergaster que no emigró, mientras los primeros neandertales poblaban Europa. Presenta una estructura ósea ligera de 1,6 m de altura, frente alta, arcos filiares débiles y una capacidad craneal de unos 1300cc. La posición de su laringe permite un lenguaje verbal. Salió de África en una segunda oleada hace unos 70.000 años.¿Dónde surge el Homo sapiens?

¿Se encontró con el Homo neandertal? ¿Por qué?

¿Qué mejoras presenta el Homo sapiens?

Evolución del hombre.

Los homínidos más antiguos son el Australophitecus anamensis y luego al Australophitecus afarensis que vivieron en África. Un grupo de aspecto más robusto, que vivía en las sabanas abiertas y secas y se alimentaba de raíces, frutos secos ; evolucionó a otras formas de Austalophitecus ( conocidas también como Paranthropus): A. aethiopicus, A. bosei, A. robustus. El otro grupo más grácil que habitaban los bosques y la sabana arbustiva y de alimentaba de frutas evolucionó hacia el Australophitecus africanus y de aquí a las formas primitivas del género Homo: Homo hábilis, H. ergaster y H. erectus. Este último deja Africa colonizando Asia y después Europa formando el H. antecesor, H. heildebergensis y finalmente el H. neanderthalensis.Otro grupo permaneció en Africa y evolucionó hacia H. rodhesiensis y H. sapiens.Una segunda oleada del H. sapiens colonizó Asia, Australia , Europa. Coincidiendo con el H. neanderthalensis.

HOMINIZACIÓN

Bipedismo.Requiere una serie de características:

- Una columna vertebral con cuatro curvaturas que permite que el centro de gravedad del cuerpo describa al andar una recta.

- Cambio en la posición del foramen magnum( orificio del cráneo donde pasa la médula y se inserta la c. vertebral). En simios tiene posición trasera y en humanos se sitúa hacia abajo.

- La pelvis se ensancha y se acorta, los fémures se disponen oblicuamente hasta la rodilla. En los simios están rectos.

- La rodilla se puede doblar en un solo sentido.- Hueso de talón alargado y el pulgar del pie deja de ser oponible y se

alinea al resto.- Extremidades inferiores más largas.

Cara y dientes.- La cara ya no es aplanada, al reducirse los dientes y aumentar el volumen

cerebral, disminuye la cara y cambia de posición.- La nariz y el mentón se encuentran en el perfil de la cara.- Se reducen los caninos, y los molares comienzan a reducir su tamaño

Encefalización.Se pasa de los 400 cm3 a 1300/1500 cm3: esto le permite una mayor destreza en la fabricación de objetos y una mejora en la elaboración de respuestas. Mejoran sus habilidades sociales. Esto también supone un problema ya que ya que el paso del niño por el canal del parto es más dificultoso y provoca que debido al bipedismo el nacimiento de los niños se produzca con el cerebro bastante reducido y por tanto prematuros.

Lenguaje verbal articulado Variaciones en la dieta que se diversifica y los dientes sufren menos desgaste. Capacidad tecnológica.

H. NEANDERTALENSIS H. SAPIENS

H. HEILDEBERGENSIS

H. ANTECESSOR H. RODHESIENSIS

H. ERECTUS

A. BOISEI A. ROBUSTUS H. ERGASTER H. HABILIS

A. AETHIOPICUS A. AFRICANUS

A. AFARENSIS

A. ANAMENSIS

ARDIPTHERUS RAMIDUS

H. NEANDERTALENSIS H. SAPIENS

H. HEILDEBERGENSIS H. RODHESIENSIS

H. ANTECESSOR

H. ERECTUS

H. ERGASTER

H. HABILIS // H. RUDOLFENSIS P. ROBUSTUS

P.BOISEI A. AFRICANUS A. GARHI

P. AETHIOPICUS

A. AFARENSIS

A. ANAMENSIS

ARDIPTHERUS RAMIDUS

H. NEANDERTALENSIS H. SAPIENS

H. HEILDEBERGENSIS

H. ANTECESSOR

H. ERECTUS

H. ERGASTER

A. ROBUSTUS H. RUDOLFENSIS

A. BOISEI

H. HABILIS

A. AETHIPICUS A. AFRICANUS

A. AFARENSIS

A. ANAMENSIS

ARDIPTHERUS RAMIDUS

TEORÍA DEL ADN MITOCONDRIAL O EVA NEGRA.

Todos los humanos compartimos el 99,9% de la secuencia de ADN.El ADN mitocondrial lo transmite la madre, no se mezcla en cada generación, ya que las mitocondrias las aporta el óvulo. Este ADN permanece bastante estable salvo mutaciones, aproximadamente una cada 100.000 años. La población con más mutaciones en su ADN y por tanto más antiguas son las africanas, que es el continente habitado hace más tiempo.. Las rutas migratorias han dejado huellas de la edad.La cantidad de mutaciones en el ADN del ser humano es baja, luego desciende de un grupo reducido de África hace 200.000 años.

¿Por qué este teoría estudia el ADN mitocondrial de los óvulos?

¿Qué grado de estabilidad tiene este ADN?

¿Dónde encontraríamos los ADN con mayor número de mutaciones? ¿Por qué?