Origen y evolución de los seres vivos

1. ORIGEN DE LA VIDA

Antiguamente se creía que los seres vivos surgían por generación espontánea, a partir de materia orgánica en descomposición. Francesco Redi (1668) diseñó un experimento que demostró que las larvas que aparecían en la carne podrida no surgían por si solas, sino que procedían de los huevos que las moscas habían puesto sobre la carne. Louis Pasteur (1860) que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

2. LAS PRINCIPALES HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

©  Hipótesis de la panspermia: la vida se originó en el espacio y viajó en forma de esporas de un sistema planetario a otro.

©  Hipótesis de la síntesis prebiótica: la vida proviene de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica.

2.1. Síntesis prebiótica

Oparín y Haldane propusieron que en algún momento de la historia de la Tierra, pudieron formarse una serie de moléculas orgánicas sencillas a partir de gases presentes en la atmósfera primitiva. Se basaron en los siguientes supuestos:

Ø      Atmósfera sin oxígeno, compuesta de amoníaco, metano, hidrógeno y vapor de agua.

Ø      Al descender la temperatura, por lo que el vapor de agua se condensó dando lugar a la lluvia que contribuyó al origen de los primitivos océanos.

Ø      La energía del Sol y las descargas eléctricas que se producían en la atmósfera provocaron que los compuestos inorgánicos interactuaran formando compuestos orgánicos que llegaron a los océanos formando la “sopa primitiva”.

Stanley Miller (1953) comprobó experimentalmente esta hipótesis, diseñando un experimento en el que se reproducían las supuestas condiciones de la Tierra primitiva.

En la primera esfera simuló la atmosfera primitiva (agua, metano, amoniaco e hidrógeno) y lo calentó, haciendo subir los gases hasta una segunda esfera en la que simuló la radiación solar y las tormentas eléctricas. Cuando los gases se enfriaron, precipitaron y se analizaron. Miller observó que se habían formado moléculas orgánicas sencillas. Más tarde se formarían los coacervados (asociaciones moleculares esféricas que encerrarían ácidos nucleicos).

3. TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

La teoría endosimbiótica describe el paso de las células procariotas a células eucariotas, mediante incorporaciones simbióticas de bacterias con diferentes tipos de metabolismo. Esta teoría fue anunciada por Lynn Margulis en 1970.

Según los conocimientos más aceptados, hace 3500 millones de años, la vida la componían multitud de bacterias diferentes adaptadas a los distintos medios.

Ø      Una célula anaerobia aumentó su tamaño y perdió su pared bacteriana lo que le permitió la formación de la membrana plasmática y diferentes orgánulos. Esta célula eucariota primitiva debía alimentarse de células procariotas más pequeñas. Con el tiempo acabaron formando una asociación simbiótica.

Ø      La primera simbiosis se desarrolló entre una célula eucariota anaerobia y bacterias aerobias, surgiendo así las mitocondrias y por tanto las células eucariotas capaces de realizar la respiración celular.

Ø      Algunas de estas células establecieron simbiosis con bacterias fotosintéticas, surgiendo así los cloroplastos y las células eucariotas fotosintéticas.

Ø      Se cree que los flagelos dieron lugar gracias a la simbiosis con bacterias semejantes a las espiroquetas.

Esta teoría se apoya en las similitudes de las mitocondrias y cloroplastos con los organismos procariotas.

Las células eucariotas, al tener mayor aporte energético, se asociaron formando colonias, dando lugar a los organismos pluricelulares. Esta simbiosis produjo una ventaja evolutiva tanto para el hospedador como para el simbionte.

4. EL LAMARKISMO

Fue propuesta por Jean Baptiste de Lamark. Pensaba que unas especies se transforman en otras de manera continua a lo largo del tiempo. Su teoría se basaba en:

©  Los organismos muestran una tendencia hacia la complejidad.

©  El uso repetido de un órgano produce su desarrollo: los cambios del entorno producen la adaptación al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso.

©  Los caracteres adquiridos son heredables.

5. LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN DE DARWIN Y WALLACE

Los naturalistas Charles Darwin y Alfred Russel Wallace ofrecieron una nueva visión de la evolución, conocida como la teoría del darwinismo.

Según su teoría no hay una tendencia intrínseca en las especies que las obligue a evolucionar de una forma determinada. La evolución es un proceso sin un final determinado y único.

©      Entre los organismos existe una lucha por la supervivencia.

©      Entre los individuos de una población existe variabilidad.

©      El medio selecciona a los organismos mejor adaptados.

6. ORIGEN DE LA VARIABILIDAD

Darwin propuso un mecanismo que explicaba los cambios que se producían en las especies con el paso del tiempo, pero no pudo explicar cómo se origina la variabilidad sobre la cual actúa la selección natural, ni como esa variabilidad se mantiene generación tras generación.

Las mutaciones son alteraciones que se producen al azar en los genes.

©      Mutaciones perjudiciales: desventaja para la supervivencia del individuo.

©      Mutaciones favorables: mejoran la capacidad de supervivencia del individuo.

©      Mutaciones neutras: no son ni ventajosas ni perjudiciales.

La reproducción sexual genera variabilidad debido al sobrecruzamiento que ocurre durante la meiosis.

7. LA PRESION DE SELECCIÓN Y LA ADAPATACION

Presión de selección: factores que afectan de manera negativa a la supervivencia del individuo.

Adaptación: proceso que sufre todo organismo al acomodarse a las condiciones del medio en el que vive.

8. LAS PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

©       Pruebas anatómicas:

-        Órganos homólogos: misma estructura interna aunque su forma externa y su función son distintas. Se trata de estructuras heredadas de un antecesor común. Las diferencias entre ellos son resultado de la adaptación a distintos ambientes.

-        Órganos análogos: desempeñan la misma función en organismos diferentes pero tienen un origen distinto y una estructura interna diferente.

*Convergencia adaptativa: proceso adaptativo por el cual los organismos que se desenvuelven en un mismo medio desarrollan órganos parecidos aunque tengan diferentes orígenes.

©       Pruebas paleontológicas Se basan en el estudio de los fósiles, que son restos de seres que vivieron en el pasado que han quedado preservados. Muchos fósiles guardan similitud con especies actuales.

©       Pruebas embriológicas: Se basan en la comparación del desarrollo embrionario de distintos animales. Al comparar los primeros estados del desarrollo embrionario en muchos animales se observa que existen ciertas semejanzas que van desapareciendo según avanza el proceso.

©       Pruebas biogeográficas: Se basan en el estudio de la distribución geográfica de las especies. La teoría de la evolución señala que los organismos que habitan juntos en una determinada área evolucionan de forma similar, pero cuando ciertas poblaciones quedan aisladas, tienden a evolucionar de manera diferente.

©       Pruebas bioquímicas: Se basan en la comparación de organismos diferentes a nivel molecular. Cuanto más parecidas sean dos especies a nivel molecular mayor será el parentesco evolutivo, y viceversa.

9. ESPECIES Y ESPECIACIÓN

Especie: es un grupo de organismos que comparten un mismo conjunto de genes y pueden originar una descendencia fértil.

Especiación: conjunto de procesos que conducen a la formación de una nueva especie a partir de otra preexistente.

La condición imprescindible para la especiación es el aislamiento reproductivo, que de alguna manera se interrumpa el flujo continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie. Esto puede ocurrir de diferentes formas, entre otras, el aislamiento geográfico de las poblaciones (la aparición de una barrera geográfica como puede ser la formación de una nueva cadena montañosa o la separación de masas continentales).

10. EL NEODARWINISMO O TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

Esta nueva teoría unifica la genética, la paleontología, la bioquímica, la ecología y la genética de poblaciones. El neodarwinismo se basa en los siguientes puntos:

©       Rechaza el lamarckismo. No acepta la herencia de los caracteres adquiridos.

©       La variabilidad genética se debe a las mutaciones y al sobrecruzamiento.

©       La selección natural actúa sobre la variabilidad genética.

©       La selección natural conduce a cambios en el conjunto de alelos de la población.

©       Evoluciona la población, no los individuos.

©       La evolución se produce de manera gradual. El proceso para que aparezca una nueva especie es muy largo.

11. OTRAS PERSPECTIVAS TEÓRICAS SOBRE  LOS CAMBIOS EVOLUTIVOS

En 1972 Niles Eldredge y Stephen Jay Gouldexpusieron la teoría del equilibrio puntuado con la que tratan de explicar los saltos bruscos que se observaban en el registro fósil y que representan la desaparición repentina de algunas especies y la aparición súbita de otras nuevas.

Según esta teoría, existen periodos de estasis (periodos de estabilidad en los que aparentemente las especies no sufren modificaciones) y periodos de especiación (en los que se producen cambios bruscos en los que aparecen muchas especies nuevas a partir de las ya existentes).

12. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA ESPECIE HUMANA

12.1. Clasificación del hombre

Reino à Animal

Subtipo à Vertebrado

Clase à Mamífero

Subclase à Placentario

Orden à Primate

Suborden à Antropoideo

Familia à Homínido

Género à Homo

Especie à Homo sapiens

12.2. Características de los primates:

ü      Mano: poseen el dedo pulgar oponible, permitiendo a la mano cerrarse en forma de pinza.

ü      Hombro: gira en todas las direcciones.

ü      Vista: ojos situados en posición frontal con lo que consiguen ver en 3D. Ven en color.

12.3. Comparación: especie humana v.s. antropomorfos

ü      Postura erguida. Piernas largas y sin flexionar.

ü      Brazos más cortos.

ü      La cabeza en la parte más alta del cuerpo.

12.4. Características adquiridas en la hominización

©       Bipedismo.

©       Inserción de la columna en la base del cráneo.

©       Liberación de la mano.

©       Lenguaje articulado y simbólico.

©       Sociabilidad.

©       Periodo de crianza largo.

©       Capacidad intelectual alta.

©       Evolución cultural.