Teorías de la Evolución y el Origen de la Vida

Primeras ideas sobre el origen de la vida

Anaximandro (500 a. C.): Peces → Tierra → Humanos

Empédocles (400 a. C.): Trozos humanos → Unión → Hombre

Aristóteles (300 a. C.): Organismos en especies inmutables → Escala de naturaleza (especies imperfectas hasta la perfección)

Creacionismo y Fijismo

Creacionismo: Humanos creados por Dios (creación divina), son inmutables.

Fijismo: Las especies existentes son inmutables (Ray: nunca nace una especie de la semilla de otra especie).

– Linneo: Relacionó al hombre con el mono → El hombre fue considerado un animal más, no un ser superior.

Hallazgos

– Fósiles: Restos de seres vivos, muchos en tierra (había agua hace mucho).

– La semejanza de las especies no es accidental.

Cuvier y el catastrofismo

Estudia los yacimientos, no encuentra ningún parecido que demuestre la transformación de las especies, las cuales desaparecen mediante catástrofes y vuelven a aparecer de otras zonas muy diferentes.

Teorías evolutivas

Lamarck

Zoólogo, botánico y naturalista que introdujo la primera teoría evolutiva. Propuso que los seres vivos habían evolucionado a lo largo del tiempo.

La función: Crea órganos.

El uso o desuso de los órganos: Hacía surgir variaciones en los seres vivos.

Teorías de Lamarck:

• Herencia de los caracteres adquiridos: Las variaciones adquiridas mediante el uso o desuso de los órganos es heredable.
• Tendencia a la complejidad: Contra más complejo, mejor.

Darwin

La teoría de la evolución le derivó a través del viaje del Beagle a través de todo el mundo.

Teorías de Darwin:

• Selección natural: Los organismos vivos producen más descendientes de los que la naturaleza puede sustentar, sólo sobreviven los más fuertes, los mejores adaptados, y transmiten sus caracteres a la herencia.
• Selección sexual: Algunos caracteres son seleccionados si son útiles para conseguir una pareja y dejar descendencia.
• Las variaciones neutras que no producen ventajas ni prejuicios, podrían pasar a la descendencia.
• La herencia de los caracteres adquiridos (Lamarck).

Pruebas de la evolución

Paleontológicas

Los fósiles de cada época demuestran la existencia de organismos antiguos distintos a los de ahora. Aparición y desaparición de estos.

Fósiles intermedios: Son las características de dos grupos taxonómicos que los relacionan entre ellos.

Anatomía comparada

Entre especies próximas que parecen la misma pero modificada.

Organismos análogos: Se parecen unos a otros debido a funciones similares (alas → aves e insectos).

Organismos homólogos: El origen y la estructura es común, aunque la función pueda ser diferente (aleta → ala → brazo).

Citológicas

Todos los seres vivos están formados por células. La célula es la unidad anatómica y funcional de los seres vivos.

Fisiológicas

Los procesos de nutrición, reproducción y relación son diferentes en los seres vivos. Sucesos que se repiten: los procesos de anabolismo y catabolismo.

Organismos, sistemas o aparatos con funciones semejantes, con los mismos principios.

Bioquímicas

La función hereditaria de todos los seres vivos se encuentra en los ácidos nucleicos. Una bacteria puede leer la información genética; cuanto más parecida es la especie, más se parecen sus proteínas y su ADN.

Genéticas

Secuencias de nucleótidos de ADN y los genes.

Embriológicas

Todos los embriones de diferentes especies se parecen en su origen y, conforme se acerca su estado de adulto, se diferencian.

Biogeográficas

Contra más cerca, más se parecen y contra más lejos, menos se parecen.

Teorías actuales de la evolución

Evolución biológica

Consiste en el cambio de las características heredables de los individuos de una población, a causa de su interacción con el medio ambiente → mutaciones.

Weissmann

Distinción entre soma (que no intervienen en el organismo) y células germen (células reproductoras que pasan de una generación a la siguiente).

Teoría neodarwinista (1930)

Reúne conocimientos genéticos, paleontológicos, paleogeográficos, ecológicos, y de anatomía comparada:

• Diversidad genética
• Mutación: Los individuos con mutaciones nocivas = a menos descendientes, y mutaciones favorables = a más descendientes con mutaciones favorables.
• Reproducción sexual: Intercambio de material genético = individuos únicos con combinaciones genéticas nuevas.
• Selección natural: Decide el éxito de los organismos mejor adaptados en un ecosistema; un genotipo es más eficaz si es mayor la diferencia entre el número de sus descendientes y el de los genotipos alternativos.
• Adaptación: Proceso de ajuste de un organismo a su ambiente, no termina nunca. Sistema variable, los seres vivos cambian de lugar.
• Aislamiento genético y origen de las nuevas especies:
  • Separación geográfica
  • Mutación y selección natural
  • Aislamiento genético

Variaciones más notables del neodarwinismo

Gradualismo: Variaciones evolutivas lentas y constantes.

Equilibrio puntuado (Eldrege y Gould): Las especies alternan largas épocas de estabilidad (sin cambios) y épocas breves que cambian con rapidez.

Neutralismo (Motoo Kimura): Mutaciones neutras, no influyen en la supervivencia de los individuos y pueden extenderse al azar.

Macroevolución: Tipos de organismos nuevos de orden superior.

Del origen de la vida a la biodiversidad actual

El origen de la vida en la Tierra

Oparin – Hipótesis sobre el origen de la vida

• Atmósfera primitiva: Mezcla de hidrógeno, metano, amoniaco y vapor de agua, bajo la actividad geológica y volcánica = fusión → moléculas complejas.
• Océanos primitivos: Agua + moléculas complejas = caldo primitivo, donde aparecen los primeros seres vivos: gotas complejas con información genética rodeada de membrana (células sencillas). Para tomar energía solar, rompían moléculas de agua, acumulaban el hidrógeno y desechaban el oxígeno, que se fue quedando en la atmósfera.

El experimento de Miller

En un matraz, metió todas las sustancias que había dicho Oparin y, con descargas eléctricas, formó un caldo parecido al de las moléculas orgánicas de los seres vivos, igual a la evolución molecular, y detectó a la selección natural debido a la reproducción de la célula.

Biodiversidad como resultado del proceso evolutivo

Diversidad biológica: Variedad de seres vivos que habitan en un lugar determinado.

Cálculo de la biodiversidad: Contar el número de especies que conviven en un territorio dado.

30 millones de especies en todo el planeta.

Diversidad, clasificación y evolución

Taxonomía y Sistemática (Linneo)

La ciencia encargada de clasificar los seres vivos se llama taxonomía o sistemática. Clasificación: reino, philum (o filo), orden, familia, género, especie.

Filogenia: Secuencia de formas antepasadas y descendientes, o parentesco entre las especies.

Árboles filogenéticos: Representaciones de las relaciones evolutivas entre los seres vivos.

Convergencia y divergencia adaptativa

Divergencia: Linajes relacionados se han adaptado a modos de vida diferentes.

Convergencia: Linajes muy diferentes, después de muchas generaciones, pueden llegar a parecerse.

Aparición y desaparición de especies

La extinción es parte de la evolución: falta de capacidad del ambiente para soportar a muchas especies, cambios en el medio ambiente.

Creación de nuevas especies: ambiente no saturado de especies o un grupo es superior al otro.

Extinción de especies

Extinción de fondo: En los ecosistemas, de forma natural, a lo largo del tiempo (1 a 10 millones de años) aparecen y luego desaparecen especies; no produce disminución de la biodiversidad.

Extinción catastrófica: Catástrofes ambientales de carácter general (ej. erupciones volcánicas).

Extinción antropogénica: Causada por el hombre.

Papel de la humanidad en la extinción de especies

• Ocupando el hábitat de las especies con ciudades.
• Alterando el hábitat de las especies con contaminantes, ruido y extracción de recursos.
• Fragmentación del hábitat.
• Abuso en la extracción de madera.

La rama humana

Ardipithecus ramidus – Primer homínido en África.

Australopithecus anamensis – África, bípedo, antepasado.

Australopithecus afarensis – Ej. Lucy.

Aparecen los primeros seres humanos

Homo habilis – 1.8 millones de años. Se encontraron trozos de piedra a su lado.

Homo erectus – Europa, África, Asia, 250,000 – 100,000 años.

Homo antecessor – Antepasado de neandertales y cromañones (Atapuerca), 800,000 años.

Homo heidelbergensis – 600,000 años, antepasado de neandertales y cromañones.

Hipótesis multirregional: Homo erectus → Homo sapiens arcaico → (teoría fallida).

Hipótesis de la salida de África: Todos africanos → (no somos todos africanos).