T.9: El origen y la evolución de la vida

1. EL ORIGEN DE LA VIDA

El problema de la generación espontánea

La creencia de que los seres vivos surgían por generación espontánea a partir de la materia inerte, como consecuencia de una fuera vital de origen sobrenatural.

El primer intento de refutar esa idea fue de Francesco Redi, los cuales no fueron concluyentes.

Louis Pasteur demostró que ningún ser vivo surge por generación espontánea, sino que todos proceden de otro ser vivo.

Teorías modernas sobre el origen de la vida

• Panspermia: Defiende que la vida se originó en el espacio y que pudo llegar hasta la Tierra transportada por meteoritos.

• Abiogénesis o síntesis prebiótica:

Conjuntos de teorías sobre el origen de las primeras formas de vida, aunque todas ellas plantean necesariamente 3 pasos:

• Formación de moléculas orgánicas sencillas a partir de inorgánicas.

• Desarrollo de moléculas complejas.

• Evolución  química, aparición primeras células.

Teorías:

• Teoría de la sopa o caldo primordial: Oparin y Haldane, propusieron una atmósfera sin oxigeno y que la radiación ultravioleta y la energía eléctrica sirvieron para producir moléculas sencillas, las cuales fueron depositándose en aguas poco profundas. Posteriormente se formaron estructuras más complejas, primeras células.

• Teoría de las fuentes hidrotermales: La vida no se originó en la superficie, sino en los fondos marinos. En estos lugares, proliferaron una gran diversidad de formas de vida.

2. EL ORIGEN DE LA BIODIVERSIDAD

Las 2 principales tendencias ideológicas eran el creacionismo y el fijismo
. Ambas postulaban que todas las especies de seres vivos eran creaciones de Dios y se habían mantenido invariables a lo largo del tiempo.

George Cuvier propuso la teoría del catastrofismo para explicar que las especies habían estado expuestas a grandes catástrofes a lo largo de la historia de la Tierra. Estos eventos serían la causa de muchas extinciones de especies.

3. LAMARCK Y LA HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS

Primera teoría evolucionista coherente fue propuesta en 1809 por un caballero de Lamarck.

Llegó a la conclusión de que las espécíes son más complejas de las ya extintas y propuso un aumento progresivo en complejidad a lo largo del tiempo. Los aspectos más importantes de la teoría transformista de Lamark fueron los siguientes:

• Importancia del ambiente: La modificación de las condiciones del medio es el motor que impulsa el cambio en los organismos.

• Ley del uso y desuso: Según el uso que se les dé, los órganos pueden crecer y desarrollarse. Pero cuando dejan de usarse se atrofian.

• Herencia de los caracteres adquiridos: Los cambios ventajosos producidos en vida son transmitidos a la descendencia.(Este es el paso en el qual se equivocaba)

4. Darwin Y WALLACE. LA SELECCIÓN NATURAL

Todas las ideas pueden resumirse en los siguientes puntos:

• Todas las especies tienen un antepasado común.

• Las especies cambian a lo largo del tiempo, este es un proceso continuo, lento y gradual. Esto se conoce como gradualismo.

• Principal mecanismo para explicar de qué modo pueden cambiar las especies es la selección natural,proceso relacionado con los cambios ambientales y la capacidad de adaptación.

¿Cómo actúa la selección natural?

3 principios:

• Existencia de variabilidad heredable: Entre los individuos que forman una población existen diferencias y estas carácterísticas tienen que poderse transmitir a la descendencia.

• Descendencia con modificación: Los descendientes no son réplicas exactas de sus progenitores.

• Reproducción diferencial: Los seres vivos hacen todo lo posible por sobrevivir y tener descendencia.

Selección sexual y coevolución

• La selección sexual: Una gran variedad de colores, formas y conductas que en algunos casos podían poner en peligro al propio individuo. Darwin propuso que el acceso a la reproducción depende de la capacidad de supervivencia y llamar la atención.

• La coevolución: Muchas especies llegan a interactuar de forma tan estrecha que los cambios de una influyen recíprocamente sobre la otra, evolucionando de forma conjunta.

5. BASES GENÉTICAS DE LA VARIABILIDAD

Las mutaciones como fuente de variedad heredable

Las mutaciones son alteraciones del material genético. Origen de la formación de las variantes de un gen (Alelos). Cuando tienen lugar en los gametos pasan a la descendencia.

Tipos de mutaciones según sus efectos:

• Favorables: Proporcionan algún beneficio al portador.

• Perjudiciales: Reducen el éxito reproductivo del individuo.

• Neutras: No tienen consecuencias.

Según la teoría darwinista, las mutaciones son la principal fuente de variabilidad en una población.

La reproducción sexual como fuente de la descendencia con modificación

Mediante la reproducción sexual se obtienen nuevos individuos. Produce nuevos genotipos.

3 procesos clave:

• El entrecruzamiento que tiene lugar en la profase I. Intercambio de las secuencias de nucleótidos entre cromosomas homólogos.

• La separación de cromosomas homólogos durante la anafase I. La distribución se produce al azar.

• La fecundación, el cigoto es portador de una combinación de genes distinta a la de los progenitores

7. PRUEBAS A FAVOR DE LA  EVOLUCIÓN

Pruebas anatómicas

Se basan en el estudio comparando las partes del cuerpo de distintas especies.

• Órganos vestigiales: Órganos presentes que no se usan. Su presencia indica que proviene de un antecesor que sí los usaba.

• Órganos homólogos: Órganos con una misma estructura pero una función y forma diferentes. Tienen un antecesor común.

• Órganos análogos: Órganos que tienen una estructura dis

• tinta, pero su función y forma son similares.

Pruebas biogeográficas

Biogeografía: Estudio de la distribución geográfica de las especies.

• En los archipiélagos, existen especies próximas que presentan grandes diferencas entre sí. Estas provienen de una misma especie antecesora.

• Algunas carácterísticas se repiten en especies distintas que viven en lugares muy lejanos entre sí, pero con condiciones ambientales similares.

Pruebas paleontológicas

El registro fósil es incompleto, ya que no todos los individuos se fosilizan.

Filogenias: series muy completas, ordenadas de más antiguos a más modernos.

Fósiles transicionales: son formas intermedias entre dos grupos de seres vivos y presentan rasgos de ambos.

Pruebas bioquímicas:

Se realizan a partir del estudio de las diferencias existentes a nivel molecular entre especies.

Dos poblaciones se aíslan y se enfrentan a condiciones distintas y se van acumulando diferencias hasta constituir dos especies distintas,

8. ADAPTACIÓN Y ESPECIACIÓN

Adaptación: Carácterística que proporciona a su portador una ventaja que le permite aumentar sus probabilidades de sobrevivir y reproducirse.

Las adaptaciones pueden deberse a una sencilla mutación que implica a un solo nucleótido de un gén.

Especiación:

Proceso evolutivo de formación de especies por el que una especie antecesora se diversifica en dos o más especies.

La principal causa, aislamiento reproductivo, incapacidad de reproducirse con otros.(Autovía)

Aislamiento reproductivo:

• Evitan el apareamieno:

1. Aislamiento estacional: Dos poblaciones en un mismo lugar con diferencias temporales en los periodos reproductivos.

2. Aislamiento conductual: Dos poblaciones desarrollas rituales de cortejo diferentes.

3. Aislamiento ecológico: Dos poblaciones en el mismo hábitat pero nicho ecológico distinto.

4. Aislamiento mecánico: Diferencias morfológicas imposibilitan el apareamiento en una población.

• Impiden la fecundación: Incopatibilidades entre los gametos.

• Reducen la viabilidad de los híbridos

9. MODELOS EVOLUCIONISTAS ACTUALES

Teoría SINTÉTICA (genética y Darwin)

1. Rechaza la herencia de los caracteres adquiridos.

2. La selección natural del más apto.

3. Deversidad específica se debe a las mutaciones.

4. La Evolución se produce sobre una Población.

5. Proceso gradualista de acumulación de pequeñas variaciones que con el tiempo se producen diferencias grandes.

TEORÍA NEUTRALISTA

Mutaciones son neutras por lo que la selección natural no influye sobre ellas. Por lo tanto, la selección natural no es un factor importante para explicar la evolución.

Defienden los fenómenos aleatorios. Para ellos el azar determina la evolución.

TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTUADO

Las especies permanecen invariables, durante largos periodos de tiempo (estasis). Como respuestas a variaciones del medio, experimentan un proceso de cambio, dando lugar a fenómenos de diversificación rápidos, es decir, un gran mutación que cambia la especie.

No defienden el saltacionalismo, formación de especies en una sola generación.

SIMBIOGÉNESIS

Reúne un conjunto de propuestas que han refutado algunos de los planteamientos de la teoría sintética.

• Rechaza que las mutaciones sean el principal mecanismo de obtención de nuevos genes. Propone la tranferéncia de genes.

• Defiende procesos rápidos de formación de especies mediante el establecimiento de relaciones simbióticas entre ellas.

10. HOMINIZACIÓN

Proceso de evolución que tiene como fruto las carácterísticas de los humanos modernos.

BIPEDISMO

Capacidad de caminar sobre dos pies sin apoyar las manos, adoptando una postura erguida. Serie de modificaciones que afectan al esqueleto y musculatura.

• Columna vertebral forma de S, postura erguida, centro de gravedad cintura y peso en los pies.

• Extremidades inferiores más largas que las superiores.

• Orificio del cráneo de la médula espinal desplazado hacia la base.

• Manos especializadas en manipular objetos. Aumento del pulgar.

• Pies menos flexibles, arco en la planta y pulgar ancho.

VENTAJAS DEL BIPEDISMO

• Cuerpo erguido menos expuesto a la radiación del sol y una mayor superfície recibe brisa.

• Permite visualizar el horizonte

• Deja libre las manos

• La marcha es mas lenta, por lo que gasta menos energía y recorrer grandes distancias.

DESVENTAJAS DEL BIPEDISMO

• Genera tensiones en la estructura esquelética. Dolor de espalda.

• Cambios en la pelvis afecta a las mujeres, estrechamiento del canal pélvico. Parto proceso complejo y doloroso.

OTROS CAMBIOS PRODUCIDOS DURANTE LA HOMINIZACIÓN

• Aumento de la capacidad craneal.

• Desarrollo del cerebro y de las habilidades cognitivas

• Modificaciones en el cráneo.

• Transformación de la dentición