Evolución de la Vida en la Tierra

ORIGEN DE LA VIDA

Vida Biodiversidad

Creacionismo

Teoría Cosmozoica

Teoría de la Generación Espontánea

Teoría de la Abiogénesis

Fijismo Transformismo

Teoría de la Evolución de los caracteres adquiridos

Teoría de la Evolución por selección natural

Juan Bautista Lamarck Charles Darwin

Para explicar el origen de la

Surgen teorías como Surgen líneas de pensamiento como

Que incluye la

Propuesta por Propuesta por

¿Cómo fue este proceso?

Nuestro planeta surgió hace unos 4.600 millones de años, solo después de unos mil millones de años surgieron los primeros representantes de la vida, los organismos unicelulares procariontes los que llevaban a cabo todas las actividades y funciones que caracterizan a los seres vivos. A partir de estos individuos, millones de años después, surgen los primeros organismos unicelulares eucariontes, los que se asociaron formando colonias, constituyendo así los primeros organismos pluricelulares.

Posteriormente algunos pluricelulares tuvieron la capacidad de hacer fotosíntesis, de ellos surgen los precursores de las algas y posteriormente los diferentes representantes del reino Plantae.

• Para explicar el origen de la vida han surgido diferentes teorías a lo largo de la historia, algunas de ellas son:

• Teoría Creacionista o Creacionismo• Teoría Cosmozoica• Teoría de la Generación espontánea• Teoría Abiogenésica

1.- Teoría Creacionista o Creacionismo

Según esta teoría, todas las formas de vida fueron creadas por Dios. Esta teoría no solo se basaba en los relatos del Antiguo Testamento, sino que también en la estrecha relación observada entre los seres vivos y su ambiente, lo que sugería que los organismos fueron creados para habitar esos lugares.

2.- Teoría Cosmozoica

• Postula que la vida se había originado fuera de nuestro planeta.

3.- Teoría de la Generación espontánea

¿La Vida Proviene de la Vida?

Actualmente todos aceptamos que la vida proviene de la vida, pero esta idea es relativamente nueva.

Aristóteles creía que los organismos vivos poseían un “principio activo”, del que carecía la materia inerte. Él explicaba la generación espontánea diciendo que, bajo ciertas condiciones, el principio activo entra en la materia inerte, formándose así los seres vivos.

En 1652 Juan Bautista Von Helmont afirmaba que si en una caja se colocaban granos de trigo y camisa sucias, aparecen ratones por la acción recíproca de los granos y la ropa sucia.

• La idea de que los seres vivos se originan a partir de la materia inerte es llamada “Generación Espontánea de la Vida”

La primera persona en cuestionar esta teoría fue Francisco Redi. Él investigó por qué aparecen gusanos en la carne descompuesta. Antes de la época de Redi la aparición de gusanos era considerada como evidencia de la generación espontánea, es decir, la producción de seres vivos a partir de la materia no viva.

• Posteriormente, Lázaro Spallanzani demostró que al hervir caldos nutritivos en recipientes y sellarlos, no se observaba el crecimiento de microorganismos, sin embargo, al abrirlos y dejarlos expuestos al aire, sí. De lo anterior concluyó que los microorganismos eran transportados por el aire hasta los recipientes.

• Finalmente Louis Pasteur, en el siglo XIX, terminó con los cimientos de la generación espontánea, al realizar sus experimentos con matraces cuello de cisne

• Pasteur, lo mismo que Spallanzani, no podía admitir que los microbios procediesen de la materia inerte de la leche, o de la manteca. ¡Era seguro que los microbios debían de tener progenitores!.

El Experimento de PasteurL.P

Repitió el antiguo experimento de Spallanzani, para lo cual se procuró un matraz esférico, en el que introdujo caldo de cultivo, cerró a la lámpara el cuello del matraz y terminó hirviéndolo durante algunos minutos, los microbios no se multiplicaron en el matraz.

Op."Pero al hervir el caldo ha calentado usted el aire del matraz, y lo que aquél necesita para poder engendrar animalillos es aire natural. De ponerse en contacto el caldo de cultivo con el aire natural, no dejan de aparecer levaduras, mohos, vibriones o animalillos"

• En estas circunstancias, llegó un buen día Balard (Antonio Jerónimo Balard, 1802-1876) al laboratorio de Pasteur.

• "Dice usted que se encuentra en un atolladero, que no ve manera de llevar adelante sus experimentos... Mire usted, ni usted ni yo creemos que los microbios nacen espontáneamente en el caldo; los dos creemos que caen o se introducen con el polvo contenido en el aire... Debe conseguir que en el matraz no pueda penetrar el polvo pero sí el aire... - replicó el ya olvidado Balard - Tome usted un matraz esférico, ponga dentro el caldo, ablande a la lámpara el cuello del matraz y estírelo hasta que se convierta en un tubo muy delgado, que encorvará usted hacia abajo, imitando el cuello de un cisne en actitud de sacar algo del agua".

• Pasteur se dio cuenta, instantáneamente, de la magnífica sencillez de aquel experimento inobjetable:

• "Claro, de esta manera los microbios no podrán caer en el matraz, porque el polvo al que van adheridos no puede, naturalmente, caer hacia arriba. Es asombroso; ahora lo comprendo perfectamente" - respondió Pasteur.

"¡Qué experimento tan magnífico he realizado!. Demuestro con él que es posible abandonar cualquier caldo de cultivo después de haberlo hervido, y que es posible dejarlo en contacto con el aire exterior sin que en él se desarrolle nada, siempre que penetre el aire por un tubo estrecho y encorvado"

4.- Teoría Abiogenésica

¿Cómo comenzó la vida?En la actualidad la hipótesis más aceptada propone que los primeros seres vivos aparecieron hace más de 3500 millones de años, como resultado de una lenta evolución a partir de la materia inerte.

¿Cómo fue este proceso?

Hace 4000 millones de años, la tierra se enfrío lo suficiente como para que se solidificase su corteza; asimismo, el vapor de agua se condensó y originó los océanos.

En el año 1922 el químico ruso, Alexander Oparin propuso que primero se habrían formado las sustancias orgánicas simples, luego las complejas y de ahí la aparición de los primeros seres vivos

Oparin describió la atmósfera primitiva a partir de la cual surgió la vida así:

Atmósfera primitiva

Vapor de aguaH2O

AmoniacoNH2

MetanoCH4

Ácido sulfídricoH2S

Compuesta por

Ácido cianhídricoHCN

Características

• Durante el primer millón de años se mantuvo esta atmósfera primitiva

• Era muy diferente a la actual, ya que abundaban el CO2, N, vapor de agua, H, metano y el amoniaco; en cambio, no había oxígeno.

La energía del sol y las descargas eléctricas de las tormentas facilitaron que los gases de la atmósfera disueltos en el agua de los mares reaccionaran y formaran compuestos orgánicos sencillos, que se fueron acumulando en los océanos primitivos, originando una “sopa o caldo primitivo”; estos compuestos fueron reaccionando entre ellos, dando lugar a moléculas cada vez más complejas.

• Estos elementos y factores constituían un medio apropiado para que ocurrieran nuevas reacciones químicas y se formara una asombrosa gama de productos como: aminoácidos, monosacáridos, bases nitrogenadas y ácidos grasos, compuestos que son la base de las moléculas de los seres vivos.

• Estas grandes moléculas orgánicas fueron asociándose en forma paulatina, para constituir inmensos agregados denominados COACERVATOS (primeras expresiones precursoras de la vida)

• Entre los compuestos formados aparecieron moléculas con capacidad para hacer copias de sí mismas, como lo hace el ADN.

• Algunas de éstas moléculas que se duplicaban quedaron aisladas en el exterior en “burbujas” formadas por una membrana de lípidos. Así hace más de 3500 millones de años surgieron los primeros organismos celulares: Bacterias anaeróbicas.

• Hace unos 2000 millones de años aparecieron las células eucariontes. A partir de estas células surgieron, por evolución, los protistas y, posteriormente, los organismos pluricelulares.

• Aún no está determinado con certeza el origen de la vida, además de Oparin, existen otras teorías que tratan de explicarlo, la hipótesis de Oparin que la explica por abiogénesis, es decir por la interacción de sustancias químicas por azar y por ensayo - error se fueron generando complejos moleculares hasta que aparecieron los primeros seres vivos fue reafirmada en 1953 por Stanley Miller que recreó las condiciones que habrían existido en el caldo primitivo de Oparin.

La Experiencia de Stanley Miller

Miller realizó un trascendental experimento. En un recipiente esférico de vidrio, al que había soldado varios electrodos, colocó una mezcla de los gases que supuestamente formaban la atmósfera primitiva. Durante una semana sometió esos gases a descargas eléctricas de 60000 voltios (Tormentas).

• Cuando se analizó el contenido del recipiente comprobó que se habían formado compuestos orgánicos sencillos, entre los que identificó hasta 10 aminoácidos, componentes indispensables de la materia viva

Y SU EVIDENCIA CIENTÍFICAY SU EVIDENCIA CIENTÍFICA

TEORIA DE LA EVOLUCIÓNTEORIA DE LA EVOLUCIÓN

Explicaciones sobre el origen de las diferentes especies:

• Creacionismo – fundamentalismo o Fijismo

• Origen espacial

• Teorías de la evolución de Lamarck y Darwin

• 1.- Creacionismo ha sido la explicación más común y consiste en que un ser divino creó a cada especie en su forma actual; y que desde entonces éstas no han cambiado mucho. Su mayor exponente fue Carlos Linneo (1707-1778)

El creacionismo y origen espacial no poseen un carácter científico. Por lo tanto no ahonda en la

evolución posterior de las especies.

Mientras que la teoría de la evolución presenta sólidos argumentos científicos, apoyada sobre la

base de evidencia comprobada. Por ejemplo diversidad de las especies, las evidencias fósiles

y los aportes de la geología.

Teorías de la evolución de Lamarck y Darwin

Jean-Baptiste Lamarck

• Fue uno de los primeros transformistas, quien propuso en 1809 que los organismos se transmutan o evolucionan a lo largo del tiempo, originando así toda la variedad de especies existentes. Lamarck planteaba que la evolución de las especies constituye una progresión, en la que los organismos van originando formas de vida cada vez más complejas, para terminar en la perfección de la creación: la especie humana.

• Para Lamarck, la evolución implicaba la existencia de un impulso interno que conducía a los organismos hacia la perfección. Además los organismos podían adaptarse a su ambiente, respondiendo así a los requisitos que su medio les imponía.

• Lamarck consideraba que los diferentes organismos podían heredar de sus ancestros y transmitir a sus descendientes las características “adaptaciones” que ellos habían desarrollado, lo que se conoce como Herencia de los caracteres adquiridos.

• Además Lamarck propuso el llamado principio del uso y del desuso de los órganos, según el cual, el fortalecimiento y desarrollo de las estructuras y órganos de un individuo dependían del uso que se hiciera de ellos. De esta manera, el uso constante los perfeccionaba y el desuso los atrofiaba.

• La teoría de lamarck duró hasta mediados del siglo XIX, cuando Darwin publica su libro “El origen de las Especies por Selección Natural”

Charles Darwin• A Darwin se le reconoce

como el fundador de la teoría moderna de la evolución. 1859 el mundo científico conoce “El Origen de las Especies por selección natural”, con su libro postuló la realidad de la evolución orgánica y proporcionó una serie de evidencias que la demuestran.

Influencias de Darwin

• “Principios de Geología” de Charles Lyell

• “Un ensayo sobre el principio de la población” de Thomas Robert Malthus.

• Trabajo de A. Russell Wallace, este último motivo a que Darwin publicara sus estudios.

El origen de las Especies• Este libro desarrolla un planteamiento coherente

con las evidencias observadas

• Con su publicación Darwin se convierte en el primero en formular una teoría sobre la evolución y además proporciona una explicación a su causa, que atribuyó a la selección natural.

• Dicha teoría ha recibido el nombre de Darwinismo

• A los 22 años Darwin viajó a bordo del barco Beagle. Después de 5 años de viaje por las costas de Sudamérica, observó una gran diversidad de plantas, animales y fósiles. Estas observaciones le hicieron dudar de que las especies se mantuvieran fijas e inmutables (Invariabilidad de las especies).

Observaciones del Viaje “Islas Galapagos”

Tortugas :• Islas con tortugas,

cactus con frutos alejados de ellas.

• Islas sin tortugas, cactus con frutos abundantes.

Conclusión

• Las tortugas tendrían forma diferente por la variedad de hábitat

Pinzones :• Llegarían a Galápagos por un grupo perdido

durante una migración.• En la isla encontrarían pocos competidores y

ricas fuentes de alimento.• Con el tiempo estos evolucionarían adaptándose

para aprovechar las distintas fuentes de alimento• Las diferencias en sus picos radican en la

adaptación para aprovechar las fuentes de alimento

Claves del Proceso Evolutivo

• Sobreviven los individuos mejor dotados, es decir, los que nacen con variaciones más adecuadas para su ambiente.

• Los individuos de una nueva generación poseen rasgos heredables de sus progenitores; algunos con otras modificaciones que los hacen mejor dotados.

“Darwin llamó selección natural a la conservación en la población de las variaciones individuales favorables y a la desaparición de las variaciones perjudiciales”

Principios fundamentales de la teoría de la Evolución

1. La evolución es un proceso lento, pues implica cambios genéticos que son favorables para la especie.

2. El aislamiento geográfico favorece a la formación de especies.

3. La adaptación del individuo está condicionada a las características del ambiente.

4. A mayor disponibilidad de alimentos mayor variedad de seres vivos.

5. Los individuos compiten por la supervivencia, por la posibilidad de reproducirse y transmitir sus características genéticas.

6. Se produce de generación en generación, un mecanismo de selección natural de los individuos reproductores mejor adaptados aumentando la frecuencia de dichos individuos.

Selección Natural y Artificial

S. Artificial

Es el proceso de selección de los caracteres (genes), que pasaran o no a la siguiente generación.

Por ejemplo los criadores de vacuno, que seleccionan aquellos animales de mayor peso o producción de leche.

S. Natural

Darwin supuso que un mecanismo similar a la selección artificial debía actuar sobre las poblaciones naturales en su medio ambiente. Lo denominó S.N. y lo propuso como modelo para explicar la aparición de nuevas especies.

La teoría propuesta por Darwin se basa en:

1. Nacen más seres vivos de los que pueden sobrevivir. Entre ellos se establece una lucha por la sobrevivencia ante los recursos.

2. Entre los individuos de una población existen variaciones heredables. La naturaleza se encarga de seleccionar aquellas que son ventajosas para la sobrevivencia

Variaciones y Adaptación

• Los integrantes de una población no son idénticos, esta variación es la que permite que la selección natural opte por aquellos que responden mejor a las exigencias del medio.

El origen de las variación: Las mutaciones

• En la especie humana existen diferencias entre los individuos como: pelo, ojos, piel, estatura etc.

• Estas variaciones se deben a las mutaciones.

Las mutaciones son cambios en el material genético y por lo tanto son heredables. Dando lugar a las diferencias entre individuos.

La mayoría de éstas son perjudiciales.

Aunque ante nuevas condiciones del ambiente la mutación sea beneficiosa y los individuos portadores tengan una ventaja para sobrevivir y pasarla a sus descendientes.

• Mediante la reproducción sexual, la variabilidad heredable generada por las mutaciones se ve aumentada de forma considerable.

• De este tipo de reproducción, los descendientes reciben información de dos progenitores diferentes.

La Adaptación

• La selección natural explica cómo nuevas características aparecidas por mutación pueden ir sustituyendo con el tiempo a las consideradas primitivas.

• Estos individuos con caracteres ventajosos responden mejor al medio y dejan más descendientes que los peor dotados, hasta que la población completa se haya adaptado.

“Por Adaptación se entiende el ajuste o adecuación de los organismos al medio en que viven”

• Las modificaciones que adquiere un organismo por influencia del medio no se heredan; tan sólo son heredables aquellas que afectan al material genético, las mutaciones.

• Las mutaciones son al azar y será la S. natural la que determine qué variaciones se ajustan mejor a sus requisitos.

Mecanismos del Proceso Evolutivo

Aceptación de la Evolución

• Difícil, debido a que todo ocurrió en un pasado lejano y no se observan los lentos cambios evolutivos, pero sí se puede observar ejemplos de la selección natural.

Situación actual del proceso evolutivo

• Los biólogos evolucionistas sostienen que este proceso continúa hoy en día, y se apoyan en:

Evidencias derivadas de la contaminación ambiental

Ejemplo: Las Geómetras de Abedul, antes de la R. Industrial.

Conclusiones

1. El medio ejerce diversas presiones sobre los individuos e influye en quienes sobreviven y quienes no.

2. No todos los individuos de una especie tienen las mismas probabilidades de sobrevivir

3. Debido a que el medio ambiente presenta recursos limitados, se genera una competencia entre los organismos de una misma especie.

4. Mediante el mecanismo de la evolución las distintas especies han desarrollado características diferentes para enfrentar sus posibilidades de supervivencia.

Evidencias de la Evolución

1. Evidencias anatómicas

2. El desarrollo embrionario

3. Evidencias químicas

4. Distribución geográfica de los seres vivos

5. Fósiles

1 E. Anatómicas

Rasgos morfológicos:

a) Órganos homólogos,b) Órganos análogos y

c) Las estructuras vestigiales

“Al comparar estos elementos en distintas especies es posible seguir la pista de la evolución”.

Órganos homólogos

• Son órganos similares en su origen embriológico, en su estructura y en sus relaciones con las partes vecinas, sin embargo no tienen semejanza en su aspecto o en las funciones que desempeñan

• Todas las estructuras están construidas sobre un mismo plan estructural y poseen un origen común, sin embargo, cumplen distintas funciones, por lo tanto son estructuras homólogas

Ejemplos• Igual estructura: Las patas delanteras del perro y del lobo son homólogas.

• Algo diferentes en detalles: Pie del gorila y el hombre, poseen el mismo modelo, forma y disposición de los huesos, músculos y tendones, pero difieren en la longitud de los dedos y en el grado de oposición del dedo gordo

Órganos Análogos• Son estructuras funcionalmente similares,

pero diferentes en su origen embrionario y en su construcción.

• Se encuentran organismos que comparten el mismo ambiente, pero que han evolucionado a partir de diferentes especies ancestrales.

Ejemplos

• Las alas de una mariposa y las de un ave cumplen igual función, pero su origen es distinto.

Órganos Vestigiales

• Son pequeñas estructuras que no cumplen aparentemente alguna función conocida.

• La persistencia de estas estructuras que ya no se usan se puede explicar como un equipaje evolutivo.

Ejemplos• Los molares de los

murciélagos vampiros.

• Los huesos pélvicos de ballenas y víboras.

• El tubérculo de Darwin es un engrosamiento del borde de la oreja presente en muchos seres humanos, y se interpreta como vestigio de la punta de la oreja común en mamíferos

2.- Desarrollo embrionario

• Los embriones de pocos días de diferentes vertebrados son muy parecidos entre sí. Estas semejanzas van desapareciendo a medida que va formándose el embrión.

• Algunas de estas semejanzas son más persistentes entre los embriones de ciertas especies, lo que refleja un grado mayor de parentesco evolutivo.

Ejemplos

• Algunos embriones desarrollan colas y ranuras branquiales al inicio de su desarrollo. Solo los peces continuaran con el desarrollo de las branquias.

• Esto se debe a la presencia de genes en los vertebrados, los cuales permanecen activos en los peces hasta su adultez, mientras que en aves y seres humanos solo están activos durante las primeras etapas del desarrollo.

3 Evidencias Químicas

• El conocimiento del ADN, ha aportado pruebas del proceso evolutivo. Con respecto a las células se puede destacar que:Todas las células poseen ADNCasi todas representan el mismo código genético para formar proteínasTodas utilizan la molécula de ATP como forma energética.Todos los seres vivos compartimos el mismo tipo de moléculas.

4 Distribución geográfica

• La presencia de especies diferentes, aunque afines, en continentes separados evidencia la realidad de un proceso evolutivo que se va favoreciendo por aislamiento geográfico.

LLAMA CAMELLO

RINOCERONTE

TAPIR

LEÓNJAGUAR

• No olvidemos que América del sur junto con África se encontraban unidos hasta hace 100 millones de años, por lo tanto se deduce que que antepasados comunes vivieron en ambos continentes y evolucionando en forma distinta cuando los continentes se separaron.

5 Fósiles

• Cuando un organismo muere, sus restos son descompuestos por la acción atmosférica y por bacterias, pero restos duros, como dientes, esqueletos, troncos de árboles o caparazones son preservados, constituyendo los fósiles.

• Los biólogos consideran que la evolución es un hecho aunque aún hay debates sobre los mecanismos que propician el proceso evolutivo.

• El hallazgo de fósiles testimonia la transformación de algunas especies en tiempos pasados

Fósiles

• El registro fósil provee de evidencias del cambio evolutivo en el tiempo

• Si los fósiles son restos de miembros de las especies ancestrales entonces uno esperaría encontrar fósiles que hayan evolucionado en el tiempo hasta llegar al organismo que conocemos en la actualidad

• Los fósiles son los restos o huellas de formas de vida pasadas preservados en sedimentos, carbón, alquitrán, petróleo, ámbar, ceniza volcánica o congelados en el hielo, frecuentemente donde falta oxígeno (retarda la descomposición)

• De su estudio se desprende que los seres vivos han sufrido cambios evolutivos.