EL UNIVERSO Y LA VIDA
BIOLOGA, CAROLINA ARANGO RIVAS
SOMOS POLVO DE ESTRELLAS?
EL UNIVERSO COSMOS (17 300 millones aos)
ESTRUCTURA
Galaxias (polvo cosmico y
estrellas () )
Nebulosas (Polvo csmico
difuso)
Materia energa espacio donde se encuentran
Universo
observable
EL UNIVERSO
COMPOSICIN
Materia oscura (masa de las galaxias es mayor que la suma de la
masa de todas sus estrellas)
Energa oscura (contrario e. gravitacional - expansin)
Materia atmica
LA VA LACTEA
Conformada por 200.000 millones de estrellas
En el Universo hay entre 10.000 y 100.000 millones de galaxias
TEORAS DEL ORIGEN DEL UIVERSO
COSMOLOGA
Universo observable
Astros, Luna, Da y noche; Universo y el pensamiento del ser humano
Modelos astronmicos
primitivos
Aristoteles y Ptolomeo
Modelos cientficos
Heliocntico (Coprnico)
Leyes de Kepler
Sinesis gravitatoria de
Newton
Una nueva concepcin del
universo (Einstein)
T. Relatividad
Modelo cosmolgico
actual
Hubble (universo en expansin - alejamiento
estrellas)
Mas conocimientos
TEORAS DEL ORIGEN DEL UIVERSO
BIG BANG LA GRAN EXPLOSIN
Estado estacionario (u. no varia en el tiempo)
Universo pulsante (u. abierto y cerrado)
T. INFLACIONARIA
Astrofsico ingls Fred Hoyle,
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
Razones desconocidas el universo aflora repentinamente
Haz de energa ms pequeo que un tomo
15 millonsima de segundo BIG BANG
Clave: Energa = toda la energa que existe
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
. . . 380.000 AOS NUESTROS
ANCESTROS
hidrgeno
helio
. . . 380.000 Aos
PRIMEROS ANCESTROS ORIGINALES
PORQUE PRIMEROS?
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
hidrgeno
helio
300 aos aos despues del BIG BANG 13.400 aos antes de la vida
Gravedad: Nubes de gases y polvo
Presin y T
DISPERSIN NO UNIFORME
GALAXIAS
Gravedad D
entr
o
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
LUZ ENERGA Fusin de
tomos
helio
carbono
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
Litio
ENERGA
Oro
Uranio
Cobre
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
JUEGO QUMICO - TABLA PERIDICA
Hierro en la sangre POLVO DE ESTRELLAS
8.000 MILLONES DE AOS
RENACER ESTRELLAS EXPLOSIONES
ELEMENTOS MS
PESADOS
99%
Gas y polvo
1%
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
LUNA
CLIMA
DESACELERACIN
DE LA TIERRA
6H A 24 H
EVOLUCIN DE LA VIDA
Elemento extrao
Congregan
rbita, 1 ao
Estabilidad,
inclinacin
EVOLUCIN DEL UNIVERSO
4.400 AOS ATRS: VAPOR DE AGUA
ENFRIAMIENTO DE PLANETA
CHARCAS, LAGOS OCEANOS; O, H, N
CIDOS NUCLEICOS
CDIGOS SECRETOS DE
LA VIDA
ORIGEN DE LA VIDA
VIDA Y NO VIDA
LA DIFERENCIA NO EST EN LA
COMPOSICIN, LA DIFERENCIA
RADICA EN SU ORGANIZACIN
?
ORIGEN CSMICO O PANSPERMIA ANAXGORAS Y ARRHENIUS
Panspermia:
Vida es llevada al azar de
planeta en planeta
1903
La esencia de la vida prevalecen diseminadas
por todo el universo y que la vida comenz en
la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a
nuestro planeta.
GENERACIN ESPONTANEA
BILOGOS ANTIGUOS, DESDE
ARISTOTELES, CREIAN QUE LOS SERES
VIVOS SENCILLOS (ESCARABAJOS,
GUSANOS) PROVENIAN DEL POLVO O LODO
LA CREENCIA SE BASABA EN QUE , EN LA
CARNE EN DESCOMPOSICIN PARECAN
SURGIR GUSANOS Y LARVAS.
La materia viva se puede formar a partir de materia
no viviente.
1920- 1930 EVOLUCIN QUMICA
OPARIN - Bioqumico ruso
HALDANE
Especularon que quiz la atmsfera
de la Tierra joven contena muy poco
oxgeno y era rica en hidrgeno, y
que as, la vida pudo haber surgido
mediante reacciones qumicas
ordinarias.
STANLEY MILLER Y LOUIS LERMAN 1952
Resultados:
- Inicialmente Cianuro de Hidrgeno y aldehdos
- Aminocidos y azcares
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA
La molcula de ARN presenta dos caractersticas importantes:
- Almacenamiento de informacin - Catalizador (Ribozimas)
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA
QUIEN FUE
PRIMERO?
Los fsiles y estromatolitos mas antiguos datan de
aproximadamente hace 3,500 millones de aos.
Las arqueas se caracterizan por vivir
en condiciones extremas, como
temperatura , pH , salinidad o falta
de oxgeno.
Methanosarcina barkeri
LAS ARQUEAS O ARQUEOBACTERIAS
Halobacterium halobium
Las cianobacterias tienen la capacidad de realizar fotosntesis y
algunas fijan N.
Anabaena sp. Oscillatoria sp.
CIANOBACTERIAS
TEORAS PREEVOLUTIVAS
EL TRANSFORMISMO
En el transformismo se agrupan todas las leyendas que, desde la Antigedad, hablan de transformaciones fabulosas.
Naturaleza y especies vivas son una realidad definitiva y acabada:
los seres vivos son formas inalterables, siendo hoy tal y como fueron diseadas desde su comienzo
FIJISMO O CREACIONISMO
Esta teora predomin durante siglos,
apoyndose en la interpretacin literal del
GNESIS. LO INTENTA EXPLICAR
EL
CATASTROFISMO
FSILES?
CATASTROFISMO
Unos de sus defensores
fue Georges Cuvier
En el pasado se haban producido catstrofes geolgicas que producan extinciones, tras las cuales se producan nuevas creaciones. La ltima de esas catstrofes fu el diluvio universal de No .
Se opuso a la inmutabilidad de las especies.
Sostena que todas las especies evolucionan de forma gradual y
continua a lo largo de su existencia. Esta evolucin parta desde los
organismos ms pequeos hasta los animales y plantas mas
complejos y por tanto hasta el ser humano
EL LAMARCKISMO
TEORAS EVOLUTIVAS: Los seres vivos pueden transformarse a lo largo del tiempo
1.Tendencia a la complejidad Los seres vivos tienen un impulso interno hacia la perfeccin y la complejidad, se adapta a los cambios del ambiente provocando la aparicin de rganos nuevos que pasan a sus descendientes. 2. Aparicin de adaptaciones La necesidad provoca la aparicin de rganos nuevos, y cuando se deja de usar algn rgano, ste se atrfia y desaparece: La funcin crea el rgano y el rgano que no se utiliza se atrofia. 3. Herencia de los caracteres adquiridos Los caracteres adquiridos durante la vida del individuo se conservan y se transmiten a la descendencia.
EL LAMARCKISMO
La teora de Lamarck tuvo gran aceptacin
Pero se EQUIVOC al suponer que las
caractersticas adquiridas son heredables:
- Son caractersticas producidas por el ambiente, NO
POR LOS GENES NO PUEDEN HEREDARSE!! (recordemos que slo pueden heredarse esas
caractersticas reguladas por genes que estn en las
clulas reproductoras o gametos)
Ej: Los cambios obtenidos en una operacin de ciruga esttica No se heredan a los descendientes!!
La MUSCULATURA que desarrollan los atletas es un
CARCTER ADQUIRIDO pero contrariamente a lo que deca Lamarck NO SE HEREDA!!
Lamarck y el caso de las jirafas
Ante la sequa
acuciante, una
poblacin de antlopes
de cuello y patas
normales intent
cambiar su dieta por
hojas de acacia, que
abundaban en las
copas de los rboles.
Era necesario que
alargaran sus cuellos y
patas para poder
alcanzar las hojas
verdes
como las hojas accesibles se agotaban deban crecer ms para llegar a las ms altas y, por tanto, las jirafas seguan esforzndose en estirar ms su cuello y patas.
Como sus descendientes en la
siguiente generacin ya nacan con el
cuello y las patas un poco ms largos.
Segn el principio de herencia de los
caracteres adquiridos, estaran mejor
adaptados y podran seguir
esforzndose en estirar sus miembros.
A medida que pasaba el tiempo y se
sucedan las generaciones, estos
animales se iban pareciendo ms a las
jirafas actuales.
Ha sido modificada por
conocimientos actuales.
Ambos cientificos llegaron a las
mismas conclusiones pero por
separado.
LAS TEORIAS DE LA EVOLUCION SEGN EL DARWINISMO
DARWIN WALLACE
Padres de la teora evolutiva
En las islas Galpagos (Todas las islas del archipielago), en el Ocano
Pacfico frente a Sudamrica,
Dif animales ---13 ESPECIES DE PINZONES DISTINTAS!!
A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podan estar conectadas
con el hecho de que cada especie viva en un medio natural distinto, con distinta alimentacin.
En ese momento comenz Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolucin.
Islas estaban AISLADAS entre s - antepasado comn.
Su teora sobre la EVOLUCIN la plasm en su libro: EL ORIGEN DE LAS ESPECIES (publicado en 1871): los ms aptos sobreviven
PRINCIPIOS DE LA TEORA DE DARWIN
La teoria de Darwin se basa en tres principios:
La elevada capacidad reproductora de los seres vivos.
La variabilidad de la descendencia.
La actuacion del proceso llamado seleccin natural (Solo los mejores
adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse)
Debido a su Teora de la
evolucin y, especialmente, a
sus ideas que ponan de
manifiesto la relacin evolutiva
entre el hombre y el resto de
los primates
Darwin ha sido frecuentemente
parodiado y, adems, desat
una gran polmica no slo
cientfica, sino tambin social.
Dcada del 30 y el 40 (siglo XX) TEORA SINTTICA DE LA
EVOLUCIN
Simpson, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer,
Sewall Wright, y otros.
Fenmenos evolutivos
se explican bsicamente
por medio de las
mutaciones
CAUSAS FUNDAMENTALES DE LA EVOLUCIN
As, la evolucin se habra debido a la acumulacin de pequeas
mutaciones favorables, preservadas por la seleccin natural y por
consiguiente, la produccin de nuevas especies.
VARIABILIDAD
GENTICA
SELECCIN
NATURAL
El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia). Revolucin Industrial (Manchester, 1850)
La RESERVA DE VARIABILIDAD GENTICA es lo que permite a los individuos irse
acomodando y adaptando a los cambios ambientales
Una poblacin suficientemente diversa tiene ms probabilidad de sobrevivir y de que
alguno de sus individuos est adaptado a las nuevas condiciones
LIQUENES BLANCOS
1850 Revolucin Industrial, Contaminacin
Industrial
Un siglo ms tarde la calidad ambiental mejor
Al cabo de 50 aos, el 99% de la poblacin era
oscura
TEORAS MS RECIENTES
SOBRE LA EVOLUCIN
El neutralismo
El equilibrio puntuado
PRUEBAS DE LA EVOLUCIN
PRUEBAS ANATMICAS
Estos rganos han
sufrido una evolucin
divergente
rganos homlogos: rganos parecidos anatmicamente - mismo
origen evolutivo
rganos anlogos: misma funcin, pero tienen una constitucin
anatmica diferente.
PRUEBAS ANATMICAS
Ala insecto y ave
Estos rganos han
sufrido una evolucin
divergente
rganos vestigiales: rganos atrofiados, sin funcin alguna en la
actualidad, revelan la existencia de los antepasados, para los que
estos rganos eran necesarios.
PRUEBAS ANATMICAS
Parentesco evolutivo muestran mayores semejanzas en sus procesos de
desarrollo embrionario.
Las similitudes en las primeras etapas, muestran un antepasado comn.
Ontogenia: estudio del desarrollo embrionario de los seres vivos
PRUEBAS EMBRIOLGICAS
Similitud a nivel molecular en protenas o en los ADN de diferentes organismos.
Son causadas por el parentesco evolutivo entre ellos.
PRUEBAS BIOQUMICAS
La taxonoma se refleja en las relaciones de parentescos entre todas las especies de
seres vivos.
Por otro lado hay seres vivos con formas intermedias, por ejemplo el ornitorinco.
PRUEBAS TAXONMICAS
Especies con habitad proximal, pero que presentan diferencias ante el ambiente donde se adaptaron.
Esto indica que provienen de una sola especie antepasada que di origen a las dems cambios adaptativos de lugares concretos
PRUEBAS BIOGEOGRFICAS
Transformacin de unas especies en otras
FSILES
Adaptaciones a cambios en el medio
PRUEBAS PALEONTOLGICAS
ESPECIE ?
ESPECIACIN ALOPTRICA
ESPECIACIN SIMPTRICA
AISLAMIENTO REPRODUCTIVO
PRECIGTICOS: impiden que el vulo sea
fecundado:
1) A. ECOLGICO: vivir en distinto hbitats
2) A. ESTACIONAL: por madurez sexual en
distinta poca (flores)
3) A. CONDUCTUAL: Comportamiento
4) A. MECNICO: tamao incompatible de
genitales
5) A. GAMTICO: por incompatibilidad de
gametos (peces)
Las poblaciones son cada vez ms DISTINTAS, apareciendo mecanismos de
AISLAMIENTO REPRODUCTIVO que potencian que se formen nuevas especies:
MECANISMOS POSTCIGTICOS: actan
tras la formacin del cigoto. Suelen interferir
en el desarrollo del individuos o lo hacen
estril.
1) Inviabilidad de hbridos.
2) Esterilidad de hbridos (no deja
descendencia).
La mula (o) sale del cruce Yegua/burro o
caballo/burra. Por eso son estriles
AISLAMIENTO REPRODUCTIVO
ESPECIACIN POR MUTACIN CROMOSMICA
Ocurre al producirse errores en la meiosis que varian el nmero de
cromosomas.
Una mutacin puede dar origen a una nueva especie.
Las especies pueden desaparecer de dos
maneras:
Debido a la influencia que tienen los
organismos entre s, como una epidemia o
un voraz depredador.
Un marcado cambio del hbitat de una
especie, cambios en las temperaturas o en
la cantidad de lluvia son algunos ejemplos.
EXTINCIN
Evolucin ?