La Vida

La vida corresponde a un sistema químico autosuficiente capaz de experimentar una evolución de tipo darwinista.

Un Sistema

Región del espacio que aislamos del entorno para su estudio, puede ser un gas en un recipiente o un sistema material separado físicamente del medio y en cuyo interior tienen lugar reacciones químicas. Este sistema químico debe ser autosuficiente (capaz de abastecerse de energía para producir cambios metabólicos). Por tanto, un organismo vivo debe disponer de un sistema con el cual ser capaz de captar energía de su entorno y después usarla con el fin de regular el ambiente interno para mantener una condición estable (homeostasis). Esto hace que dispongamos de mecanismos de alerta con los cuales detectar situaciones no deseables con su entorno y, si se dan, activar los mecanismos de compensación necesarios. También debe ser capaz de reproducirse transmitiendo su herencia genética. Para esto tienen que existir mutaciones, y muchas de ellas presentan ventajas a los organismos, lo que llevará a una selección natural de los mismos y a la evolución.

Evidencias de la Evolución

Biológicas

Las extremidades de animales son tan iguales que es inevitable pensar que son adaptaciones de una única anatomía, la del antepasado común, a usos distintos. Los órganos vestigiales son partes del cuerpo sin ninguna utilidad en la especie actual. Esto indica también la existencia de anteriores formas de vida muy diferentes. La prueba definitiva de la evolución es que todos los organismos vivos posean el mismo sistema de transmisión de la información, el ADN, y compartan las mismas proteínas y reacciones químicas.

• Órganos análogos: realizan una misma función con estructuras diferentes.
• Órganos homólogos: misma estructura interna, realizan funciones diferentes.

Paleontológicas

Gracias a los fósiles se puede plantear un gran árbol de cómo ha evolucionado la biosfera. En este árbol, al final todos los seres vivos proceden del mismo tronco.

• Fósiles guía: utilizados para definir e identificar periodos geológicos.
• Principio de superposición: se ordenan las capas de más antiguo (capa 1) a más moderno (capa 10).

Moleculares

Se basa en el ADN y proteínas. Contando las diferencias en los genes entre dos especies podemos averiguar su parentesco y el momento de separación.

Embriológicas

Se basan en el estudio comparado del desarrollo embrionario de los organismos vivos, para determinar semejanzas y deducir parentescos evolutivos entre ellos. Cuando mayor es el parentesco entre las especies, más largo es el periodo en el que el desarrollo embrionario presenta rasgos afines.

La Gran Extinción

Hace 252 millones de años.

• Anoxia: falta de oxígeno en el agua marina.
• Calentamiento de la atmósfera tras una larga etapa de intenso vulcanismo.

Vulcanismo (emisión de gases) → Calentamiento (alta temperatura) → Anoxia → Extinción masiva

Proceso de Hominización

Los últimos 7 millones de años los homínidos han evolucionado desde una forma similar a los chimpancés hasta el momento moderno. Los cambios han afectado a diversas características anatómicas y funcionales:

1. Caminar Erguido

Se utiliza para diferenciar a los homínidos de los simios antropomorfos.

Características:

• A. Posición del foramen magnum: orificio del cráneo por donde pasa la médula espinal y señala el lugar en el que se inserta la columna en el cráneo (en humanos se orienta hacia abajo y en simios hacia atrás).
• B. Disposición de la cadera: en homínidos los fémures se dirigen oblicuamente desde las caderas hasta converger en las rodillas. En simios se disponen verticalmente, dejando muy separadas las rodillas.
• C. Cambios en el pie: el pie de los chimpancés debido a la bipedestación se alargó y el pulgar se alineó con los demás dedos que se empequeñecieron, perdiendo casi su capacidad de coger cosas.
• D. Nuestro pulgar de la mano es más largo, lo que proporciona a la mano una fuerza y habilidad que se conoce como piezas de precisión.

2. Encefalización y Ciclo Vital

Nosotros, volumen craneal (VC) (1300-1400 cm³), papel crucial en el proceso de hominización. El incremento del VC generó un problema en el parto porque debe atravesar el canal del parto. El simio lo tiene más fácil ya que su pelvis es ancha en relación con la cabeza de la cría. Pero en la adaptación del bipedismo implicó un estrechamiento de la pelvis, y así los humanos tienen al nacer un VC de 1350 cm³ pero se incrementa a lo largo de la vida en un 400%.

3. Aprender a Hablar

Solo los humanos disponemos de lenguaje articulado. Para ello hace falta tener capacidad mental y disponer de un instrumento adecuado, el aparato fonador. Dos áreas del cerebro están relacionadas con nuestra capacidad mental y se encuentran en la corteza cerebral del hemisferio izquierdo.

El Origen del Ser Humano

Homo habilis (2,3 millones de años), Homo ergaster (1,8 millones de años), Homo erectus y Homo sapiens (200.000 años).

Teorías Científicas Actuales del Origen de la Vida

Modelos del Replicador

¿Cómo surgió el primer ARN autorreplicante? Ya que la posibilidad de que una molécula tan compleja se haya formado por azar a partir de una sopa primigenia de moléculas más simples es bajísima. El ARN está formado por (1 azúcar, 1 grupo fosfato y 1 base nitrogenada) conectados. La justificación del experimento de Miller es muy débil debido a la gran complejidad de una molécula de ARN en comparación con la de un aminoácido. También la ribosa es un compuesto que tiene una reactividad considerable, pero también tiende a descomponerse fácilmente.

Modelo Metabólico

5 principios básicos:

1. Que exista una barrera de separación entre el organismo y su entorno: en el interior del organismo vivo se produce un aumento constante de la complejidad.
2. Que haya una fuente de energía capaz de impulsar el proceso de organización: los procesos vitales en el interior dan lugar a la síntesis de estructuras ordenadas a partir de sustancias más simples. Este proceso no se produce si no hay energía.
3. Que exista un acoplamiento que conecte la energía aportada con el proceso de organización: tiene que haber una conexión para que la energía impulse los procesos metabólicos. La energía tiene que impulsar una reacción química.
4. Que se establezca una red de reacciones que facilite la adaptación y la evolución: la reacción química hace una red de reacciones cuya complejidad aumenta y sea capaz de adaptarse a condiciones cambiantes.
5. Que el sistema químico creado sea capaz de crecer y reproducirse: el crecimiento hace que la velocidad a la que se sintetiza materia sea mayor a la que se consume. Para reproducirse debe de desarrollarse un mecanismo para generar unidades independientes que seguirán diferentes trayectorias evolutivas y competirán entre ellas por los recursos (evolución darwinista).