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Origen de la vida en la
Tierra
Objetivo:Objetivo:
Conocer los principales eventos ocurridos en las eras geológicas.
Conocer y diferenciar las principales teorías que explican el origen de la vida en la tierra.
http://www.youtube.com/watch?v=OHE1-VSZv7w
Teoria CreacionistaTeoria Creacionista
Toda forma de vida creada por Dios.
Basado en el Antiguo testamento.
Teoría Cosmozoica o PanspermiaTeoría Cosmozoica o Panspermia Svante Arrhenius 1903
Gérmenes desde el espacio – semillas de todas partes.
Litopanespermia protegidos en el interior de meteoritos.
-La vida surge desde el espacio exterior en formas de esporas.
-Estás viajan impulsadas por la presión ejercida por la radiación proveniente de las
estrellas
-La Tierra habría sido sembrada por gérmenes provenientes del cosmos.
Chandra Wickramasinghe y Fred Hayle: el polvo interestelar presenta partículas
orgánicas, al igual que el rastro de polvo que dejan los cometas.
Teoría de la generación Teoría de la generación espontáneaespontánea
Abiogénesis: Seres vivos originados de la materia inerte.
La vida surge espontáneamente a partir de restos de seres vivos en descomposición, del barro o la basura.
Científicos que refutaron esta teoría: Francisco Redi Lázaro Spallanzani Louis Pasteur
Origen químico de la vidaOrigen químico de la vida
John Haldane - Alexander Oparin
Oparin: la vida surge de materia inanimada, pero no espontáneamente, sino como una larga cadena de transformaciones de la materia.
Moléculas orgánicas se formaron a partir de componentes de la atmósfera primitiva.
Teoría puesta a prueba por Miller y Urey
Los aportes de Oparín y Haldane:
Oparín, bioquímico ruso, y Haldane, biólogo inglés, propusieron en la década de 1920 una nueva hipótesis: el origen químico de la vida.
Oparín y Haldane proponían que la vida se originó gracias a las condiciones únicas de la Tierra primitiva.
Las erupciones volcánicas y las tormentas eléctricas, la radiación ultra violeta, etc, habrían proporcionado la energía para la formación de moléculas orgánicas a partir de los componentes de la atmósfera primitiva. La ausencia de oxígeno habría permitido la acumulación de estas moléculas en los océanos, formándose un “caldo primordial”.
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Si bien Pasteur logró refutar la idea de la generación espontánea, el problema sobre el origen de la vida no estaba resuelto.
Experimento de Miller y UreyExperimento de Miller y Urey
Experimento de Miller y UreyExperimento de Miller y Urey
Eras Geológicas:
ERAS GEOLÓGICAS
PRECAMBRICA PALEOZOICA MESOZOICA CENOZOICA
La historia comienza con el origen de los seres vivos hace 3.800 millones de años y llega hasta nuestros días.
Era precámbrico: (desde 3.800 millones de año hasta 590 millones de años)
Período mas extenso.Organismos procariontes, organismos capaces de realizar fotosíntesis (oxígeno), aparición células eucariontes (organismos mayor tamaño y diversidad), generación de organismo pluricelulares.
Para explicar la complejidad de las Eucariotas Lynn Margulis propuso en 1968 la Teoría de la ENDOSIMBIOSIS.
Según esta hipótesis, hace unos 2500 millones de años la atmósfera ya contenía suficiente oxígeno como consecuencia de la fotosíntesis de las Cianobacterias, ciertas procariotas habrían adquirido la capacidad de usar el oxígeno para obtener energía y fueron fagocitados por células de mayor tamaño, sin que existiera una digestión posterior. Así la pequeña célula aeróbica se transformó en la mitocondria y esta asociación pudo conquistar nuevos ambientes.
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Teoría Endosimbiótica
Era Paleozoica: (desde 590 millones de año hasta 248 millones de años)
Aparición de formas de vida que dan origen a los principales grupos de organismos.Organismos acuáticos (peces), diversas especies colonizan el ambiente terrestre.Plantas, musgos, artrópodos y anfibios, que dan origen insectos y reptilesContinente unificado PangeaExtinción masiva: 90% de invertebrados marinos se extinguieron.
Era Mesozoica: (desde 248 millones de año hasta 65 millones de años)
Pangea comienza a fraccionarse y separarse, afecta las corrientes marinas y condiciones climáticas.Mamíferos, predominio de los grandes dinosaurios, plantas con flores.Termino: extinción vida marina y terrestre, incluyendo últimos dinosaurios.
Era Cenozoica: (desde 65 millones de año hasta la actualidad)
Gran diversificación y distribución de los organismos.Diversidad: aves, mamíferos, insectos y platas con flores (actuales)Continentes alcanzan posición actual y el movimiento de las placas tectónicas produjo la formación valles y cordilleras.Primeros primates superioresAparición de la especie humana.
Charles Darwin (1809 – 1882), el
“padre” de la Teoría de la
Evolución por Selección Natural
Un origen común a pesar de la variedad
Todos los seres vivos tienen un origen común, a partir del cual se formaron las distintas especies y adquirieron niveles organizativos superiores. Este proceso se denomina evolución.
en el siglo XIX comenzaron a surgir diversas teorías que postulaban que los organismos vivientes eran el resultado de un dilatado proceso desarrollado a lo largo de la historia de la Tierra.
Los científicos se preguntaban cómo podían explicarse las extrañas formas de vida, hoy inexistentes, que parecían estar grabadas en piedra: los fósiles. También se hacían preguntas acerca de las variaciones en los animales y plantas domésticos y el origen de sus razas.
Un origen común a pesar de la variedad
Fijismo y evolucionismo
Fijistas EvolucionistasLos seres vivos son distintos porque han sido creados distintos, sin relaciones de parentesco.
Los seres vivos son distintos porque evolucionan, pero mantienen relaciones de parentesco. Esto quiere decir que tienen un origen común, más o menos lejanos en el tiempo.
CiervoGamo
Elefante africanoElefante asiático
¿Evolución?
Fijismo
Evolucionismo Registro fósil
Registro fósil
Resto o impresión de un organismo que vivió en épocas pasadas.
Estratos
Zonas de roca sedimentaria donde se pueden encontrar fósiles
Teorías
Fijismo Evolucionismo
Carlos Linneo Lamarck Darwin Neodarwinismo
Fijismo
Creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido
básicamente invariables desde la Creación.
TIEMPO
Teorías Transformistas
Plantean que las especies no han permanecido siempre igual, si no que derivan de otras
debido a sus procesos de cambio o transformación.
1 Teorías evolutivas
Lamarckismo
Lamarck(1744 – 1829)
Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, naturalista francés. En
1809 publicó Philosophie zoologique, donde expuso
las primeras ideas razonadas sobre la
evolución. Sus ideas no fueron aceptadas.
Lamarck pensaba que las especies cambiaban evolucionando, para adaptarse a sus necesidades, aumentando así poco a poco la complejidad de los organismos vivos.
Por ejemplo, el ancestro de la actual jirafa se adaptó estirando cada vez más su cuello, generación tras generación, para poder llegar a las ramas más altas.
Herencia de los caracteres adquiridos
Los organismos podían heredar adaptaciones que sus ancestros hubiesen desarrollado como consecuencia del uso o desuso de ciertas estructuras.
Para ser aptos a su medio y continuar su progresión a la perfección.
Principio del uso y del desuso de los órganos
El fortalecimiento y desarrollo de las estructuras y órganos de un individuo dependía del uso que se hiciera de ellos.
El uso constante los perfecciona y el desuso los atrofia.
Teoría de la evolución de Darwin
Charles Darwin nació en 1809, el mismo año en que Lamarck publicó algunas de sus ideas sobre la evolución.
A la edad de 22 años se enlistó como naturalista a bordo del barco HMS Beagle, el cual realizaría un viaje de exploración y cartografía por las costas de Sudamérica.
Durante ese viaje Darwin pasó la mayor parte del tiempo en tierra firme coleccionando organismos y fósiles.
2
La expedición duró cinco años y recogió datos hidrográficos, geológicos y meteorológicos en Sudamérica y otros muchos lugares. Las observaciones de zoología y botánica de Darwin le llevaron a desarrollar la teoría de la selección natural.La asombrosa fauna de las Islas Galápagos dio mucho que pensar a Darwin
Cormorán con alas atrofiadas
Iguana
Tortugas gigantes
Varias especies de
pinzones
Charles Darwin
Una de las observaciones más importantes hechas por Darwin fue que en cada una de las islas Galápagos había especies propias, por ejemplo de tortugas y de pinzones, diferentes a las del continente.
Esto era explicado bajo el fundamento de que una sola especie original se había modificado de diversa forma en cada isla.
Son muchos los que nacen…
¿Cómo van evolucionando los seres vivos?¿Cómo van evolucionando los seres vivos?
Dentro de cada especie hay variedad en las características. Los individuos no son idénticos entre sí. Nacen con diferencias entre ellos, es decir, hay
una variabilidad intraespecífica (dentro de la especie)
Nacen más individuos de los que son capaces de sobrevivir en un medio con recursos limitados.
Son muchos los que nacen…
Pero…Pero…Algunos no
encuentran suficiente alimento o sufren enfermedades y
muerenOtros son la
presa de algún depredador
Hay una lucha por la existencia
Algunos no encuentran pareja o no consiguen reproducirse
por algún motivo
Son muchos los que nacen…
Pero…Pero…
Hay una lucha por la existencia y por la
reproducción
los que han nacido los que han nacido con características con características que les permiten que les permiten adaptarse mejor a adaptarse mejor a su medio.su medio.
Pero…Pero…Sólo sobreviven unos pocos:Sólo sobreviven unos pocos:
Son muchos los que nacen…
Sólo sobreviven unos pocosSólo sobreviven unos pocos
La Selección Natural ha eliminado a los que nacieron con características menos apropiadas para la supervivencia.
Los que sobreviven transmiten a sus hijos
esas características que precisamente les ayudaron a sobrevivir
mejor en su medio.
A diferencia de Lamarck, Darwin pensaba que nacían jirafas con cuellos más largos o más cortos. Sobrevivirían sólo aquellas que habían heredado un
cuello suficientemente largo.
2.- Hay una lucha por la existencia
1 2 3
1.- Hay una variabilidad intraespecífica
3.- Ha actuado la selección natural
Las especies evolucionan,
pero no como decía Lamarck
Las jirafas desarrollan un cuello largo por esforzarse y usarlo mucho para coger su alimento
Lamarck Darwin
Compara las dos teorías y reflexiona
Hay una variabilidad dentro de la especie: algunas
nacen con el cuello más largo.
La Selección Natural se encarga de
eliminar las de cuello corto. El cuello largo se va extendiendo en la especie
Transmiten a los hijos un cuello más largo
Usan mucho su cuello
Transmiten a los hijos un cuello más largo
Sólo sobreviven y
se reproducen las de cuello
más largo
Luchan por la supervivencia
Luchan por la supervivencia
Presente
Pasado
Líne
a de
l tie
mpo
Selección natural En las poblaciones nacen más individuos
de los que pueden sobrevivir, por lo tanto, se impone una lucha por la supervivencia.
Hay variabilidad dentro de las poblaciones, es decir, que todos los organismos de la misma especie no son exactamente iguales, sino que hay variaciones individuales. (En este tiempo no había conocimientos de genética).
La naturaleza actúa sobre esa variabilidad seleccionando los individuos mejor adaptados, los mejor adaptados tienen más éxito reproductivo.
Darwin llamó selección natural a este proceso de conservación de las variaciones favorables y eliminación de las perjudiciales.
¿Cuál es la correcta? La correcta es la teoría de Darwin
Porque es falso que los caracteres adquiridos durante la vida se hereden, por ejemplo:
Un fisicoculturista cuando tiene un hijo no tiene los músculos desarrollados.
Tampoco es verdad que cuando no usamos un órgano éste se degrade, los humanos, por ejemplo, tenemos órganos que no usamos.
Darwin no pensaba que el hombre descendiese de ningún
“mono” actual, sino que el hombre y otros primates
descendían todos de antepasados comunes.
Del “mono” no. Su teoría sobre la evolución del hombre fue groseramente malinterpretada y encontró mucha oposición. Los ataques a las ideas de Darwin que encontraron mayor eco no provenían de sus contrincantes científicos, sino de sus oponentes religiosos.
Muchos atacaron a Darwin sin
haber leído su libro ni conocer a
fondo sus argumentos e
ideas.
La idea de que los seres vivos habían evolucionado por procesos naturales negaba la creación divina del hombre y parecía colocarlo al mismo nivel que los animales. Ambas ideas representaban una grave amenaza para la teología ortodoxa.
Orangután Gorila Chimpancé Ser humano
Antepasadocomún
Darwin pensaba que el ser humano no
procede de ningún primate actual.
Pero sí creía que tenemos antepasados
comunes con ellos.
?
? En tiempos de Darwin no se
conocían fósiles de antepasados
humanos
Orangután Gorila Chimpancé Ser humano
?
?
117
Darwin fue atacado porque no se conocían estos
“eslabones perdidos” de la cadena de la evolución
humana
Pero la ciencia moderna conoce muchos eslabones de
esta cadenaAustralopithecus
Procónsul(hace 20 millones
de años)
(hace 5 millones de años)
Australopithecus afarensis
La moderna Antropología conoce muchos más detalles de la evolución humana de lo que la gente piensa
La moderna Antropología conoce muchos más detalles de la evolución humana de lo que la gente piensa
Homo erectus
Homo ergaster
Homo erectus
Australopithecus boisei
Homo antecesor
Homo sapiens
Homo heidelbergensisHomo neardenthalensis
Australopithecus afarensis
En el árbol de la evolución que condujo hasta nosotros, algunas ramas, como el Neardenthal, se extinguieron
Transformación de las especies
El ser humano pertenece a la familia de los homínidos, al igual que el chimpancé y el gorila.
Los primeros homínidos como el ser humano fueron bípedos, y surgieron en África (hace 6 o 7 millones de años).
Estos fueron poblando nuevos continentes dando origen a nuevas especies.
http://www.areaciencias.com/TUTORIALES/evolucion%20del%20hombre.htm
3 Teorías evolutivas
Neodarwinismo o Teoría …….Sintética de la Evolución
Darwin Mendel Genética Moderna
+ + =Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución
La Biología moderna explica el hecho evolutivo sumando a las ideas de Darwin las Leyes de Mendel y los conocimientos de la moderna Genética.
Por fin quedaba resuelto el misterio del modo de transmitirse los caracteres hereditarios. El descubrimiento de las leyes de la herencia y del material genético permitía explicar aquello que los científicos contrarios a Darwin más le criticaron.
Ningún científico
niega hoy día el hecho evolutivo
El origen de las especies de Darwin se publicó en 1859, antes de los trabajos de Mendel.
3 Teorías evolutivas
Neodarwinismo o Teoría Sintética de la EvoluciónLa recombinación genética que ocurre en la reproducción sexual producen la variabilidad intraespecífica de la que hablaba Darwin
La Selección Natural sigue admitiéndose como el principal “motor” de la Evolución. La Selección
Natural “escoge” dentro de la variabilidad.
Papá pato conoce a mamá pata…
… mamá pata puso huevos en el nido…
…y tuvieron hermosos patitos. Pero habrá una oportunidad para “el patito feo” o la Selección Natural acabará con él.??
El pato malvasía
bucea para obtener alimento del fondo de lagunas
Teoría Neodarwiniana En el año 1947, después de haber tenido conocimientos de
genética, completaron la teoría realizada por Darwin llamándola Teoría Neodarwinista o Teoría Sintética, que dice:
La variabilidad entre individuos se debe a diferencias genéticas:
1. Cada individuo puede originar multitud de gametos diferentes entre si.
2. Estos gametos se combinan al azar durante la fecundación. Reproducción Sexual.
3. La existencia de mutaciones, que son cambios en los genes producidos al azar y responsables de la aparición de variaciones.
Evidencias de la Evidencias de la evoluciónevolución
Evidencias de la
evolución
Anatomía Comparada
Embriología Comparada
Bioquímica y
Biología molecularPaleontología
-Órganos homólogos- Órganos análogos- Órganos vestigiales
ADN
-Petrificaciones-Inclusiones-Improntas-Momificación
Anatomía Comparada
Análisis de la estructura corporal de los distintos organismos, estableciendo semejanzas y diferencias entre ellos.
Si se considera el origen evolutivo de ciertas estructuras, podemos reconocer órganos homólogos y análogos.
Homologías y Analogías
Anatomía Comparada
ÓRGANOS HOMÓLOGOS
Son aquellos que tienen un mismo origen embriológico, y por ello la misma estructura interna, pero cuya forma y función pueden ser diferentes.
ÓRGANOS ANÁLOGOS
Son aquellos poseen origen embriológico diferente y distinta estructura interna, realizan la misma función.
Son indicadores de que las especies proceden de antepasados diferentes, que ha producido estructuras semejantes como respuesta al medio ambiente.
Pruebas morfológicasObserva detenidamente estos dibujos de extremidades anteriores de vertebrados:
Todas son diferentes pero tienen “un esquema común” de organizaciónEse “esquema común” de organización se debe a un antepasado común que “inventó” un “esquema básico”. La evolución por selección natural llevó a distintas adaptaciones de esta extremidad para correr, nadar, volar… Pero el “esquema básico” se mantuvo en todas estas especies.
Estos dibujos muestran ejemplos de ÓRGANOS HOMÓLOGOS
Pruebas morfológicas
Los órganos HOMÓLOGOS son aquellos que tienen un mismo origen evolutivo y embrionario, con una estructura interna semejante, fruto de diversas modificaciones adaptativas a distintos hábitats.
Ejemplos:
Humano Gato Ballena Murciélago
Pruebas morfológicas
Los órganos HOMÓLOGOS son aquellos que tienen un mismo origen evolutivo y embrionario, con una estructura interna semejante, y con diversas modificaciones adaptativas a distintos hábitats.
Humano Caballo Murciélago Ballena
Brazo de murciélago
Brazo humano
Cráneo de murciélago Cráneo de oso
Hay una membrana entre los dedos que permite volar a los murciélagos.
¿Te parecería apropiado pensar en un parentesco próximo entre un murciélago y un insecto sólo porque vuelan?
Aunque los osos y los humanos no volemos, estamos bastante
más emparentados con un murciélago que con un insecto.
Son ejemplos de órganos HOMÓLOGOS
4.1.- Pruebas morfológicas
Son ejemplos de órganos ANÁLOGOS
Ala de murciélago
Ala de insecto
Pruebas morfológicas
Los órganos ANÁLOGOS son aquellos que tienen distinto origen evolutivo y embrionario, pero presentan una forma aparentemente semejante y realizan la misma función.
Estos machos de Lucanus cervus (ciervo
volante), usan sus “cuernos” (mandíbulas
muy desarrolladas) para combatir entre ellos.
Son ejemplos de órganos ANÁLOGOS
Ala de murciélago
Ala de insecto
Son ejemplos de órganos ANÁLOGOS
Los ciervos macho también combaten
con sus cuernos
Pruebas morfológicas
Los ÓRGANOS VESTIGIALES son también pruebas anatómicas de la Evolución. Son órganos rudimentarios, atrofiados, que revelan un pasado evolutivo.
Fémur
Cintura pélvica
Por ejemplo, los cetáceos (ballenas, delfines…) conservan vestigios (“restos”) del fémur y de la cintura pelviana. La explicación es que tuvieron un antepasado mamífero terrestre. Su adaptación al medio acuático les llevó a perder las extremidades posteriores, pero quedan “restos”.
Pruebas morfológicas
El kiwi y el cormorán de las Islas Galápagos tienen alas vestigiales.
Con ellas ya no pueden volar.
El cóccix son pequeñas vértebras fusionadas. Es el vestigio de un pasado evolutivo con cola.
Este insecto tiene alas vestigiales.
Con ellas ya no puede volar.
Los ÓRGANOS VESTIGIALES son también pruebas anatómicas de la Evolución. Son órganos rudimentarios, atrofiados, que revelan un pasado evolutivo.
Embriología comparada
Se basan en el estudio comparado del desarrollo embrionario de los animales.
Las fases iniciales del desarrollo embrionario son casi idénticas en distintas especies de vertebrados.
Durante el desarrollo embrionario se muestran y aparecen todas las características que un ser vivo ha tenido a lo largo de su evolución.
Pruebas de la evolución
4.4.- Pruebas embriológicasObserva detenidamente el desarrollo embrionario de estas especies:
Al principio todos estos embriones son muy parecidos entre sí
Pruebas de la evolución
4.4.- Pruebas embriológicasEstas semejanzas son una prueba de que existe un parentesco entre las especies. Cuanto más alto sea el parecido entre embriones, mayor será el grado de parentesco entre dos especies.
Durante el desarrollo embrionario es como si se reprodujese la historia evolutiva de los antepasados. Nuestro embrión, al principio, es muy parecido al de un pez. Nuestros antepasados remotos fueron peces.
Pruebas de la evolución
Pruebas bioquímicas
(por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN.
Disciplinas recientes, basadas en el estudio del ADN , se ha podido establecer que las especies más emparentadas presentan mayor similitud en su ADN que las menos emparentadas.
Paleontología
Ciencia que estudia el pasado geológico, que ha hecho su aporte a la evolución a través del estudio de los fósiles.
Pruebas de la evolución
4.3.- Pruebas paleontológicas
¿Podría ser este el
antepasado del ciervo actual?
Esqueleto fosilizado de Megaceros
El nacimiento de la Paleontología vino a apoyar las ideas evolucionistas del siglo XIX.
Se establecen similitudes con especies actuales y se intenta determinar una historia evolutiva apoyada en pruebas tan firmes como son los fósiles.
Así, por ejemplo, se han logrado reconstruir historias evolutivas completas como la que condujo hasta el caballo
4 Pruebas de la evolución
Pruebas paleontológicas
Se han logrado reconstruir historias evolutivas completas como la que condujo hasta el caballo. Los antepasados del caballo fueron cambiando y gradualmente fueron perdiendo dedos como adaptación a la carrera veloz.
Équido actual
Ancestro de los équidos
En los fósiles está escrita la historia evolutivaClic aquí para ver vídeo
Pruebas de la evolución
Pruebas paleontológicas
El Arqueopterix pudo ser el antepasado
extinguido de las aves.Era “mitad reptil –
mitad ave”Pico sin dientes
Ave actual
Pico con dientes Cola larga
Cola corta
Garras en los dedosDedos vestigiales y sin garras
Plumas
Fósil de Archaeopteryx
Reconstrucciones del Archaeopteryx
Archaeopteryx
Se considera un animal emblemático en el
estudio de la evolución por su carácter
transicional entre reptiles y aves
Vivió hace 150 millones de años
Petrificaciones
Restos de organismos en los que los elementos que lo constituyen han sido remplazados por sales minerales del ambiente, transformándose en piedra.
Inclusiones en ámbar
Insectos atrapados en resina, la que millones de años después se transforma en ámbar.
Improntas
Huellas o moldes de organismos conservados en piedra.
Momificaciones
Restos de organismos que se han conservado a través del tiempo gracias a condiciones ambientales, como la salinidad del suelo y las bajas temperaturas.
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