1.2 Energía para la Vida
- Autótrofos: Fabrican materia orgánica.
- Fotosintéticos: Plantas, algas y algunas bacterias.
- Quimiosintéticos: Forman materia orgánica a partir de materia inorgánica mediante reacciones químicas.
2. Definiendo la Vida
Robert Shapiro: Una zona separada del medio que incluye la fuente de energía que se adapta al medio y evoluciona, y que es capaz de reproducirse.
3. El Origen de la Vida
3.1 ¿De dónde Procede el Carbono?
La nebulosa a partir de la cual se formaron la Tierra y los demás cuerpos del Sistema Solar no era especialmente rica en carbono. ¿De dónde ha salido todo este carbono terrestre? Del interior de la Tierra, donde se acumuló cuando se formó nuestro planeta. Cada vez que un volcán emite dióxido de carbono a la atmósfera, un ser vivo lo asimila mediante la fotosíntesis.
3.3 El Escenario para la Vida
- Un interior muy caliente, lo que significa vulcanismos muy intensos.
- Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico. En la protoatmósfera no había oxígeno y, por lo tanto, ozono que protegiera.
En el Interior de un Volcán Submarino
Del interior de la corteza están brotando partículas de pirita (FeS2). Se forman en una reacción química en la que intervienen bacterias y que desprenden energía aprovechada por las propias bacterias, y así se generan ecosistemas complejos.
¿Cómo Sabemos que no Había Oxígeno?
En la capa inferior más antigua es brillante, mientras que en la superior más moderna está oxidada.
3.4 Un Experimento Histórico
Stanley Miller sintetizó aminoácidos a partir de amoníaco, aminoácidos, hidrógeno y metano, que se suponía que eran los gases de la atmósfera primitiva. Miller propuso que esta síntesis había tenido lugar en la Tierra primitiva y que había sido el primer paso para la aparición de la vida. Hoy sabemos que probablemente nunca hubo metano. Así pues, el experimento de Miller tiene un valor histórico, pero no explica el origen de la vida; demostró que es posible sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica.
3.5 Lo que Pensamos Hoy sobre el Origen de la Vida
- Hipótesis metabólica: Pequeñas moléculas sencillas se aislaron del medio con una membrana, iniciando una serie de procesos químicos de complejidad creciente.
- Mundo ARN: Moléculas de ARN surgidas al azar capaces de replicarse mediante mutaciones.
Panspermia
Las primeras formas de vida pudieron llegar del espacio.
3.6 La Vida, en el Principio y Ahora
Los seres vivos poseen un tipo de proteína que permite la asimilación del carbono 12, pero no del carbono 14. Así que los sedimentos donde haya habido seres vivos quedarán enriquecidos en carbono 12. La vida apareció en la Tierra hace unos 4000 millones de años.
¿Cómo Sabemos la Edad de una Roca?
Los núcleos de estos átomos son inestables (radiactivos), por lo que se desintegran y se generan otros elementos, llamados radiogénicos. Cuanto más tiempo haya pasado desde la formación del mineral, menos elementos radiactivos y más radiactivos habrá. Bastará con medir las proporciones de unos y otros para saber la edad de formación de la roca que contiene el mineral.
4. Pruebas de la Evolución
4.1 Pruebas Biológicas
Disposición y estructuras de los huesos y los órganos vestigiales. Las extremidades de animales tan diferentes como el murciélago, la ballena y el ser humano: su disposición y estructura son tan semejantes que pensamos que son adaptaciones de una única anatomía, la del antepasado común, a usos distintos.
Órganos Vestigiales
Partes del cuerpo sin ninguna utilidad. Estos indican de nuevo la existencia de antepasados de formas de vida muy diferentes. La prueba definitiva de la evolución es el hecho de que todos los organismos vivos posean el mismo sistema de transmisión de la información, el ADN, que comparte las mismas proteínas y reacciones químicas.
4.2 Pruebas Paleontológicas
Estudio de los fósiles. Plantean un gran árbol de cómo ha evolucionado la biosfera. En él, toda la vida queda interrelacionada y se remonta hasta el origen.
4.3 Pruebas Moleculares
Se basan en la suposición de que las mutaciones suceden a un ritmo constante.
Contando las diferencias en los genes entre dos especies o grupos podemos averiguar su parentesco y el momento de separación.
5. Mecanismos de la Evolución
5.1 Selección Natural
Darwin propuso como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basada en la supervivencia de los más aptos. Generación tras generación, las características que imprimen más resistencia a una especie se mantendrán, perdiéndose los otros individuos. Los más resistentes son los que más se reproducen y transmiten sus características a la descendencia. Después de muchas generaciones, la suma de cambios hará que la última generación sea tan distinta a la primera que formará otra especie.
Lamarck propuso que las especies variaban al adquirir nuevos órganos para solucionar nuevas necesidades o ansias de adaptación, y que los caracteres adquiridos en vida son heredables, lo cual hoy sabemos que es falso.
Darwinismo y Genética
Genes, estos factores determinantes de herencia y genética. A la ciencia que la estudia, la variabilidad es la materia prima sobre la que actúa la selección natural. El darwinismo primitivo unido a la genética se ha llamado neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.
El Ritmo de la Evolución
Para que una nueva especie se origine, la forma más fácil de que esto suceda es que una pequeña población de individuos de una especie quede aislada del resto. Las mutaciones que se produzcan, si no son perjudiciales, se propagarán con eficacia (deriva genética) debido al pequeño número de individuos. El estudio de los fósiles ha permitido ver que las mutaciones que hacen posible la aparición de una nueva especie son macromutaciones que cambian muchos rasgos.
5.2 Selección Artificial
El ser humano ha seleccionado en los animales y plantas domésticas aquellas características que considera favorables, permitiendo durante generaciones que solo los ejemplares con las características deseadas se reprodujesen.
5.3 Radiaciones Evolutivas
Si los continentes están unidos, las especies tienden a eliminarse por competencia y la vida se empobrece. Por el contrario, cuando una Pangea se dispersa, es decir, al aparecer más continentes, surgirán nuevos ambientes y el número de especies aumentará. Esto se denomina radiación evolutiva.