Unidad 4:EVOLUCIÓN Y ORIGEN DE LA

VIDA

BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4º ESOMarta Gómez Vera

ÍNDICE1. FIJISMO FRENTE A EVOLUCIONISMO

2. EL ORIGEN DE LA VIDA

1. Origen sobrenatural. El creacionismo

2. La Generación espontánea

3. El origen cósmico de la vida. Hipótesis de la panspermia

4. La evolución química y celular. La teoría de Oparin

5. Hipótesis actuales

3. PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

1. Pruebas anatómicas y morfológicas

2. Pruebas paleontológicas

3. Pruebas embriológicas

4. Pruebas moleculares

5. Otras pruebas

4. TEORIAS DE LA EVOLUCIÓN

1. Lamarckismo

2. Darwinismo

3. Neodarwinismo o teoría sintética

4. Puntualismo o teoría del equilibrio punteado

5. Otras aportaciones: Neutralismo y Tª del Gen egoísta

5. LA APARICIÓN DE NUEVAS ESPECIES: ESPECIACIÓN

6. APARICIÓN DEL SER HUMANO

1. FIJISMO FRENTE A EVOLUCIONISMO• Teorías fijistas:

– Fueron varias (Creacionismo, catastrofismo), aceptadas por los científicos hasta el S. XIX

– Afirman que los seres vivos no cambian y que, por tanto, las diferentes especies son inmutables a lo largo del tiempo.

– Ej: Catastrofismo (S. XVIII. Cuvier): Han existido varias creaciones y varios procesos catastróficos. Las especies originadas en las creaciones se mantienen por un tiempo y después son destruidas en grandes catástrofes geológicas.

• Teorías evolucionistas– Afirman que las especies pueden cambiar y generar otras especies. Es

un hecho comprobado

– Surgen a principio del S.XIX, pero su aceptación ha sido lenta. Incluso en la actualidad existen movimientos pseudocientíficos que la niegan

– Lamarckismo, Darwinismo, Teoría sintética y Equilibrio puntuado

2.EL ORIGEN DE LA VIDA 2.1. Origen sobrenatural. El creacionismo

– Desde la antigüedad han existido explicaciones que suponen que un dios varios dioses dieron origen a todo lo existente.

– Para los creyentes católicos el creacionismo es la aceptación literal de lo descrito en la Biblia, aceptándose como cierto el relato de la creación del mundo y del ser humano establecido en el Génesis. El creacionismo aún es importante en muchas partes del mundo y ha dado lugar a una versión actualizada denominada el Diseño

Inteligente.

2.2. La generación espontánea:

– Desde la antigua Grecia se pensaba que los seres vivos podían surgir a partir del lodo, del agua, de la carne en descomposición y de otros elementos, sin la existencia previa de otros organismos.

– Pero a partir del siglo XVII, se demostró la imposibilidad de la generación espontánea ya que siempre debían existir organismos precursores para la formación de descendientes.

– Experimentos que justifican la falsedad de la generación espontánea:

• Experimento de Redi: (S XVII) Es uno de los primeros experimentos en poner en duda la generación espontánea.

• Experimento de Pasteur (S XIX):Descarta definitivamente la teoría de la generación espontánea

Experimento de Redi

Experimento de Pasteur

2. 3. Teoría de la panspermia:• Esporas o formas de resistencia de microorganismos que llegaron a la Tierra

en el interior de meteoritos

• No explica el origen de la vida, lo traslada a otro sitio

• La panspermia tiene dos versiones.

– Para la panspermia dirigida, la vida se propaga por el universo mediante bacterias muy resistentes que viajan a bordo de cometas.

– La panspermia molecular cree que lo que viaja por el espacio no son bacterias sino moléculas orgánicas complejas. Al aterrizar en la Tierra se combinaron con el caldo primordial de aminoácidos e iniciaron las reacciones químicas que dieron lugar a la vida. La hipótesis de la panspermia es posible, aunque no necesaria para explicar el origen de la vida sobre la Tierra.

• Esta teoría se apoya en la existencia de moléculas orgánicas encontradas en meteoritos y cometas. También se han encontrado meteoritos con bacterias fosilizadas, aunque no podemos saber con certeza si ya estaban allí cuando impactó contra la Tierra o son formas terrestres que contaminaron al meteorito.

2. 4. La evolución química y celular. LA HIPÓTESIS DE OPARIN

• Hipótesis de la Síntesis Prebiótica. Oparin y Haldane (1923). La vida proviene de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica.

• La vida surge por procesos físico-químicos ocurridos en la atmósfera primitiva terrestre y en los océanos en varias etapas.

• Algunas de estas etapas han sido comprobadas experimentalmente: Experimento de Miller.

• Video sobre el origen de la vida en la Tierra.

Síntesis Prebiótica

Síntesis Prebiótica

Síntesis Prebiótica

Síntesis Prebiótica

Síntesis Prebiótica

Experimento de Miller

2. 5. Hipótesis actuales

• Teoría de Oparin: Es la más aceptada, con algunas modificaciones– La unión de las partículas sencillas para formar las grandes moléculas

orgánicas no ocurrió en el agua, sino en zonas arcillosas. Los minerales de la arcilla permitieron estas uniones al actuar como catalizadores para la formación de moléculas grandes.

– El primer acido nucleico en aparecer fue el ARN (más sencillo e inestable). A partir de él se formaría el ADN

– Se ha comprobado experimentalmente las primeras etapas. Sin embargo el paso más complicado de explicar es el de los coacervados al primer organismo vivo.

– También se postula que la vida pudo surgir en las chimeneas hidrotermales volcánicas las dorsales oceánicas.

Evolución celular• Teoría de la endosimbiosis (Lynn Margulis)

3. PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN1. Pruebas anatómicas y morfológicas: Se basan en el estudio de anatomía

comparada.

– Órganos homólogos: Son órganos con un mismo origen y estructuras semejantes pero diferentes por realizar funciones distintas, por ejemplo: el ala de un murciélago, la pata de un caballo, la aleta de una ballena o la extremidad prensil de un primate. La homología se debe a un proceso de evolución divergente o adaptación de un mismo órgano a finalidades y medios distintos: volar, carrera, nadar, trepar.

– Órganos análogos: Son órganos con diferente origen pero que presentan un aspecto semejante por tener una finalidad similar. Por ejemplo el ala de un insecto y el ala de un ave. La analogíaindica una evolución convergente por adaptación deestructuras diferentes a un mismo medio o finalidad: volar.

– Órganos vestigiales: Órganos que ya no cumplen una función en los organismos que los presentan. Prueba la evolución a partir de un antecesor, en los que estos órganos sí eran útiles. Ejemplo: Apéndice vermiforme, muelas del juicio o el coxis

1. Pruebas anatómicas y morfológicasÓrganos homólogos Órganos análogosÓrgano vestigial

2. Pruebas paleontológicas: Se basan en el estudio de restos fósiles de seres vivos. Son muy útiles:

Series filogenéticas: Existen conjuntos de fósiles similares en los que se aprecian cambios lentos pero progresivos. Ej. Serie del caballo

Formas intermedias: Fósiles de organismos que tenían características que hoy poseen grupos distintos. Ej. Archaeopteris (pico, alas dientes y cola)

4. Pruebas biogeográficas: Con el tiempo suficiente, los grupos de organismos aislados evolucionan de forma distinta y originan nuevas especies. La distribución geográfica de ciertas especies solo puede explicarse según las teorías de la tectónica de placas y la evolución

3. Pruebas embriológicas: Si los

embriones de diferentes especies son

similares, existe un parentesco evolutivo

entre ellas

Averigua a qué ser vivo pertenecen

estos embriones

5. Pruebas moleculares o bioquímicas: Cuanto mayor es el parecido molecular entre dos grupos de organismos mayor es su parentesco. La secuenciación de ácidos nucleicos y proteínas son muy útiles y las más usadas en los últimos años.

Las similitudes y diferencias se manifiestan

también a nivel de las proteínas. En la

tabla se expresan en tanto por ciento las

diferencias entre las proteínas del suero

sanguíneo humano y el de diferentes

animales.

4. TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN4.1. LAMARCKISMO

– Propuesta por el naturalista Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1808)

– Primera teoría evolucionista razonada , lo que le supuso un enfrentamiento con los fijistas. (Cuvier).

– Estableció que los seres vivos tienen un impulso interno hacia la perfección y la complejidad, con un principio creativo heredable a los descendientes.

– Propuso la Teoría de los caracteres adquiridos:

• Los primeros organismos se originarían por generación espontánea y los demás, a partir de ellos, por evolución basada en las siguientes premisas:

– La ley del uso y desuso: el uso continuado de un órgano lo fortalece y desarrolla mientras que su desuso lo debilita y degenera.

– La necesidad crea al órgano: los cambios ambientales pueden originar necesidades completamente nuevas y como respuesta pueden surgir órganos nuevos.

– La herencia de los caracteres adquiridos: para que estas nuevas características se perpetúen en las posteriores generaciones habrán de ser hereditarias.

• Esta teoría no explica los mecanismos de la evolución.

En la actualidad esta teoría no esta aceptada por:

Los caracteres adquiridos no se transmiten a la descendencia.

Los seres vivos no poseen una necesidad interna de perfeccionamiento

4. 2. DARWINISMO

4. 2. DARWINISMO

• Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Russel Wallace ((1823-1913)) establecieron la teoría de la evolución por la selección natural.

• Se basa en tres puntos:

– La elevada capacidad reproductora de los organismos ya que las especies tienden a producir una elevada cantidad de descendientes.

– La variabilidad de la descendencia ya que los descendientes no son todos iguales sino que presentan diferencias entre si.

– La selección natural en la descendencia ya que cuando los recursos son escasos se produce una lucha por la supervivencia que permite que los descendientes mejor adaptados sobrevivan y se puedan reproducir.

• Como consecuencia las especies cambian con el tiempo por la selección natural de los

organismos mejor adaptados.

• “Supervivencia del más apto”: Los individuos con características más ventajosassobreviven, dejan más descendientes. Los individuos con características menosventajosas resultan perjudicados y dejan menos descendientes. Al cabo de varíasgeneraciones se producen cambios importantes respecto a la población original

4.3. NEODARWINISMO O TEORÍA SINTÉTICA

• Cuando Darwin plantea su teoría sobre el origen de las especies por selección natural no se conocen ni las Leyes de la Herencia ni las mutaciones. Debido a esto el darwinismo tenía una importante contradicción en sí mismo, pues si el mecanismo de la evolución era la selección natural, este mismo proceso con el tiempo eliminaba la variabilidad, con lo que tarde o temprano la evolución se detendría.

• A principios del siglo XX se formula una nueva teoría: El Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución que integra el darwinismo con las leyes de Mendel y el fenómeno de las mutaciones. Esta teoría es la que está en la actualidad vigente.

Funcionamiento de la evolución

4.3. NEODARWINISMO O TEORÍA SINTÉTICASe puede resumir en los siguientes puntos:

• La variabilidad de los individuos de una población se debe a:

• La reproducción sexual

• Recombinación genética producida en la meiosis

• Las mutaciones, las cuales se producen al azar

• Sobre la población actúa la selección natural. Los mejor adaptados sobreviven, dejan

más descendientes y sus caracteres se extienden dentro de la población. Los peor

adaptados dejan menos descendientes y sus genes van desapareciendo.

• Estos cambios progresivos se acumulan en el tiempo produciendo cambios graduales

que originarán nuevas variedades, razas y especies.

•Para saber más: http://evolutionibus.eresmas.net/neodarwinismo.html

4. 4. TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTEADO

• Es una teoría alternativa al gradualismo propuesto por la teoría sintética: Propone que en muchos casos la aparición de nuevas especies se produce de forma rápida

• Se basa en estudios paleontológicos: “El registro fósil no habla de cambios graduales a lo largo de muchas generaciones, sino de cambios mucho más rápidos, en muy pocas generaciones, que convierten a unas especies en otras como respuesta a los cambios en el medio”

• Periodos de estabilidad o ESTASIS. Las especies apenas sufren

modificaciones

• Periodos de Especiación. Se producen cambios rápidos y aparecen nuevas

especies a partir de las ya existentes

4.5. OTRAS APORTACIONES

• Teoría neutralista: La mayoría de las mutaciones son neutras para los individuos. Si esos individuos van creando descendientes y se produce un aislamiento respecto de la población original puede originar una nueva especie

• Teoría del gen egoísta: Considera que la unidad evolutiva no es la población, sino el gen. Los individuos representan un simple papel de receptores y transmisores de genes

• Para saber más: http://evolutionibus.eresmas.net/egoista.html

5. LA APARICIÓN DE NUEVAS ESPECIES: ESPECIACIÓN

• Especie: grupo de organismos que comparten un conjunto de genes y pueden reproducirse entre sí originando una descendencia fértil.

• La especiación: Es el proceso por el cual en un grupo de organismos, algunos se diferencian por causas adaptativas y se separan, dando lugar a otro grupo parecido pero con adaptaciones diferentes que con el paso del tiempo, dejan de reproducirse con los del grupo inicial, dando lugar a una especie nueva.

• Formación de nuevas especies:

1. Producción de cambios evolutivos en las poblaciones

2. Aislamiento genético de la población (Aislamiento reproductivo)

• Barreras geográficas: Islas o lagos

• Barreras sexuales: Diferencias anatómicas o diferentes periodos fértiles

• Barreras fisiológicas: Incompatibilidad de gametos (No fecundación)

• Barreras cromosómicas: Cambios en nº o estructura de cromosomas.

• Barreras etológicas: Diferencias de comportamiento como cambio de hábitos en alimentación o el cambio diurno a nocturno o viceversa

3. Diferenciación gradual:

4. Especiación: Aunque desaparezcan las barreras es imposible la reproducción

6. APARICIÓN DEL SER HUMANO

6. APARICIÓN DEL SER HUMANO• El género Homo: capacidad de manejar útiles e instrumentos

• Serie filogenética: