Clasificación de los Seres Vivos

Hay más de 2 millones de especies diferentes, y para facilitar su estudio, se nombraron y clasificaron.

El Nombre de los Seres Vivos

El nombre científico de cada especie consta de 2 palabras que indican su género (con mayúscula) y la especie (en minúscula). Por ejemplo: Los humanos somos Homo sapiens.

Una especie es un grupo de individuos con características parecidas que se reproducen entre ellos y originan una descendencia fértil. La especie es la unidad elemental en la clasificación de los seres vivos, y su nombre científico debe ser único para evitar errores. El nombre común puede cambiar según la zona.

Sistemas de Clasificación

Clasificar: Repartir en grupos mutuamente excluyentes para establecer si pertenece a un grupo o no.

Las clasificaciones pueden ser:

• Naturales: Se clasifica según las características que tengan en común. Ej: Animales vertebrados.

• Artificiales: Se clasifica según unos caracteres determinados. Ej: Animales que vuelen.

Los seres vivos se clasifican en taxones

Actualmente se clasifican mediante un sistema natural que tiene en cuenta su historia evolutiva. Cada grupo de seres vivos que comparten las mismas características se llama taxón. Las categorías taxonómicas:

Los seres vivos se agrupan en reinos

Los seres vivos se agrupan en 5 reinos (taxón más grande) que tienen un antecesor común. Estos son: R. Moneras, R. Hongos, R. Protoctistas, R. Vegetal, R. Animal.

Teoría del creacionismo o fijista (No es correcta)

Esta teoría intenta explicar el origen de todo en la voluntad de Dios y considera que los animales, humanos y plantas siempre fueron de la misma forma (no han evolucionado) y se crearon a la vez.

Pruebas de la Evolución

Anatomía Comparada

Estudio comparativo de la estructura de los órganos en distintas especies.

Órganos homólogos

Órganos de distintas especies que teniendo una utilidad diferente, tienen la misma estructura.

Son una prueba de la evolución ya que si especies distintas tienen un órgano con una misma estructura en común significa que tienen un origen común y por ello han heredado la misma estructura. Por ejemplo: La aleta del delfín y el brazo humano tienen la estructura quiridio en común.

Órganos análogos

Órganos de distintas especies que teniendo la misma función, tienen estructuras diferentes.

Son una prueba de la evolución ya que si especies distintas tienen un órgano con la misma función, pero no con la misma estructura, significa que evolutivamente están muy alejados y se han adaptado al mismo medio.

Órganos vestigiales

Órganos que han perdido su función o desempeñan otra función diferente a sus homólogos.

Son una prueba de la evolución ya que la existencia de órganos sin utilidad en diversas especies, demuestra las relaciones filogenéticas con sus antepasados ya que estos órganos sí tenían una utilidad en los antepasados. Algunos ejemplos son el coxis (antigua cola), las muelas de juicio (antes se utilizaban ya que nuestra dieta era herbívora y necesitábamos muchos dientes fuertes para masticar), el apéndice (ayudaba a la digestión de las plantas ricas en celulosa) y la piel de gallina (servía para asustar a los depredadores y para atrapar más aire y aislar). La ballena tiene huesos que en su origen eran la cadera y las patas traseras aunque ya no tienen ninguna función.

Paleontología

Los fósiles son prueba de que en el pasado hubo especies que se han extinguido. En ellos se observa que las especies más antiguas son muy diferentes de las actuales, mientras que las más modernas presentan muchas similitudes con estas.

Las especies fósiles se pueden ordenar en series filogenéticas (Muestran las variaciones morfológicas que han sucedido con el tiempo en especies parecidas, reconstruyen el proceso evolutivo de las especies).

Las series filogenéticas

Son una prueba de la evolución ya que muestran las variación que han tenido lugar a lo largo de los años en especies parecidas. Muestra la evolución de las especies.

Las formas intermedias

Fósiles que muestran características de dos especies que actualmente se clasifican en diferentes grupos, lo que significa que ambas tienen antecesores comunes.

Son una prueba de la evolución ya que permiten averiguar el origen de ciertas especies.

Ejem: Archaeopteryx → Forma intermedia entre un ave y un reptil. Con esto se averiguó que las aves procedían de los reptiles. Ejem: Los peces con una bolsa natatoria eran una forma intermedia entre los peces y el resto de vertebrados. Estas bolsas dan lugar a los pulmones.

Bioquímica

Todas los seres vivos comparten los mismo tipos de moléculas (agua, glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), lo que significa que tuvimos un antecesor único que también tenía estas moléculas.

El código genético es una prueba de la evolución ya que, que todos los seres vivos fabriquen el mismo aminoácido para el mismo triplete, solo se puede explicar si tuvieron un antecesor en común.

La presencia de proteínas que se desnaturalizan en presencia de oxígeno significan que hemos evolucionado de seres en los que el oxígeno era tóxico, por lo que también es una prueba de la evolución.

Embriología

En el desarrollo embrionario de distintas especies pueden aparecer semejanzas al comparar las fases. Mientras más semejanzas existan, más cercana será su relación filogenética.

La ley de la recapitulación o ley biogenética dice que los embriones de los animales tienden a reproducir estados de desarrollo que se parecen a los de los embriones de sus antecesores.

Son una prueba de la evolución porque si comparamos el desarrollo embrionario de distintas especies podemos observar etapas semejantes lo que significa que tienen un origen común.

Biogeografía

Los seres vivos que se separaron hace millones de años presentan más diferencias entre ellos mientras que los que se separaron recientemente, son mucho más parecidos. Este hecho confirma que las especies emparentadas se desarrollan en lugares muy cercanos y descienden de un ancestro común.

Las barreras geográficas favorece caminos evolutivos distintos.

Teorías evolutivas

La teoría evolutiva afirma que todos los seres vivos de la Tierra tienen un origen común y que las especies actuales proceden de otras anteriores, por sucesivas transformaciones.

Lamarckismo (su teoría no es correcta)

Lamarck formuló la primera teoría evolucionista basándose en la observación de fósiles, las semejanzas entre algunas especies actuales y las adaptaciones de numerosos animales a ciertos modos de vida. Según él, las especies sufren transformaciones y dan lugar a otras, y propuso que estos cambios se deben a:

• Progreso: Los seres vivos de menor complejidad se originan por generación espontánea y tienden a formarse en otros buscando la perfección. Este progreso se da gracias a que la circulación de fluidos corporales a través de los tejidos blandos excava canales y moldea órganos cada vez más complejos.

• Adaptación: La tendencia a la perfección puede verse interrumpida por un cambio ambiental, lo que hace que esta responda a la necesidad de adaptarse a estos según:

  • Ley del uso y del desuso: Lamarck dijo que el empleo frecuente y continuado de un órgano lo desarrolla y hace que aumente su tamaño. Del mismo modo, la falta de uso, lo debilita y deteriora hasta que desaparece.

  • Ley de la herencia de los caracteres adquiridos: Los cambios que se producen en los órganos se transmiten a la descendencia.

Ejem: Lamarck pensó que cuando las jirafas, que tenían el cuello corto, tuvieron la necesidad de coger los alimentos de las ramas de los árboles debido a una sequía, la tendencia a la perfección hizo que las jirafas estirasen su cuello continuamente para alcanzar los alimentos y el continuo estiramiento de este hizo que las jirafas adoptaran un cuello cada vez más largo, y sus crías nacían con el cuello largo.

Ejem: Los antecesores de los elefantes, cuando había sequías, no llegaban con su trompa a coger del suelo el poco agua que había, y si se agachaban, se caían por su peso. Para cubrir esa necesidad, la tendencia a la perfección, hizo que, con el continuo estiramiento de la trompa, los elefantes desarrollaran una trompa más larga para poder coger el agua del suelo. Las crías de estos individuos nacían ya con la trompa larga.

Darwinismo

Darwin y Wallace, a partir de sus observaciones de la fauna de las islas Galápagos y de Malasia, propusieron una nueva teoría para explicar el proceso evolutivo: la selección natural. El darwinismo se fundamenta en:

• Variación: Hay una gran cantidad de individuos de una misma especie, y hay diferencias entre ellos debido a las condiciones de vida (calidad del alimento, clima…) y al uso y desuso de los órganos.

• Selección natural: Nacen más individuos de los necesarios. La presión de la naturaleza (alimento escaso, depredadores, cambios climáticos) origina una lucha por la supervivencia que hace que solo sobrevivan los individuos mejor adaptados y más se reproduzcan, los cuales transmiten sus características a la descendencia, por lo que los rasgos más ventajosos prevalecen y el resto desaparecen, lo que hace que la especie evolucione gradualmente.

Ejem: Entre las jirafas hay pequeñas diferencias, unas tienen el cuello más largo, otras más corto… En momento de sequía, las jirafas con el cuello más largos alcanzan más fácilmente a las hojas de los árboles. Esto hizo que aquellas que contaban con esta ventaja se reprodujeran más, mientras que los otros morían y se reproducían menos. La descendencia de los que contaban con esta ventaja sí se transmitía a las crías.

Ejem: Los antecedentes de los elefantes se reproducían y generaban variaciones evolutivas dando lugar a pequeñas diferencias, por lo que unos tenían la tropa más larga, otros más corta… En momentos de sequía aquellos elefantes con la trompa corta no llegaban a coger el poco agua del suelo, mientras que los que tenían la trompa más larga sí lo hacían. Con el tiempo, la selección natural favoreció a aquellos elefantes que contaban con la ventaja (aquellos con la trompa más larga) y se reprodujeron más, mientras que el resto morían y se reproducían menos. La descendencia de los que contaban con la ventaja sí se transmitía a las crías. Así poco a poco, empezaron a tener todos la trompa más larga.

Darwin encontró 3 tipos de evidencias (pruebas) de la existencia de la evolución:

• Evidencias directas: Darwin observó que en las especies domésticas había más diferencias que entre las especies salvajes. Estableció que esto se debe a que los criadores favorecen los cruces que desean.

• Ausencia de formas intermedias: Darwin pensó que si una especie procediera de otra, existirían formas intermedias entre ambas, que no se observan en la naturaleza. Por esto concluye que la transformación no se produce entre especies coetáneas (que existen a la vez), sino que estas se originan a partir de un antecesor común.

• Presencia de imperfecciones: En los seres vivos existen órganos sin utilidad para el modo de vida actual del organismo. Determinó que el desuso de estos órganos ocasiona la reducción de tamaño.

La formación de nuevas especies

Según el darwinismo, las especies de la actualidad proceden de otras extintas del pasado. Todos los organismo tienen un antecesor común en algún momento del pasado.

Darwin afirmaba que la transformación de una especie a otra puede ocurrir en poblaciones aisladas mediante selección natural, de modo que aquellos individuos con las características más ventajosas, se reproducían más y la acumulación de cambios en una población, desembocará en una nueva especie.

Comparación entre Lamarck y Darwin

Lamarck propone que las especies se originan a partir de otras con menor grado de perfección.

Darwin propone que las especies se originan por acumulación de cambios graduales a partir de un antecesor común.

Después del Darwinismo

El darwinismo presentaba 2 inconvenientes: Se desconocía el origen de las variantes observadas y el modo en que se transmitían a la descendencia.

Entonces rechazó la validez de la hipótesis de la herencia de los caracteres adquiridos (de Lamarck). Propuso que los organismos están formados por el plasma germinal (que se transmite de generación en generación) y el plasma somático (que constituye el cuerpo de los organismos), así los caracteres adquiridos por un individuo no son heredable ya que afectan a las células somáticas y no a las germinales.

Las leyes de Mendel muestran las variantes hereditarias como alternativas discretas, excluyendo las formas intermedias, por lo que no se ajusta al cambio gradual que Darwin suponía.

Después se descubrió que las variaciones hereditarias ocurren espontáneamente mediante alteraciones de los genes = mutaciones. Por lo que se impuso el modelo de mutacionismo que consideraba que la selección natural no era un factor relevante en la evolución, sino que esta se producía debido a las mutaciones favorables.

El Neodarwinismo / Gradualismo/ Teoría Sintética

El neodarwinismo integraba los planteamientos de Darwin con los nuevos descubrimientos de la genética.

• Las variantes que muestran los individuos se originan mediante mutaciones que surgen al azar, produciendo cambios heredables (sólo si estas mutaciones se dan en el ADN de las células reproductoras ya que sino, no se transmitirán).

• La selección natural hace que las especies con las características más favorables se reproduzcan más y eliminen al resto.

La especiación según el neodarwinismo

Explica la aparición de tantas especies si, en un principio, todas tenían un antepasado común.

Al principio había una gran población de individuos con pequeñas diferencias entre sí debido a mutaciones. Entonces la población queda separada por una barrera geográfica, por lo que las nuevas poblaciones quedan expuestos a diferentes condiciones ambientales. La selección natural favorece la supervivencia de las variantes más eficaces a sus condiciones y que, por tanto, se reproduzcan más haciendo que cada vez se asemejen menos. Finalmente, serán nuevas especies cuando la cantidad de mutaciones acumuladas sea tan grande que haga que los cromosomas de las distintas poblaciones no sean homólogos y por tanto, al cruzarse, no originen individuos fértiles (un aislamiento reproductor).

Tipos de barrera de aislamiento (algo que impide que dos poblaciones de una misma especie se reproduzcan entre sí):

• Geográficas: Son las más comunes y pueden ser ríos, montañas…

• De comportamiento: Ej: Unos son diurnos y otros nocturnos, hace que no se reproduzcan.

• Fisiológicas: Mutación en el funcionamiento de nuestro cuerpo. Ej: Gran danés y un chihuahua.

• Orgánicas: Mutación que cambia un órgano y hace que no se pueda reproducir.

Las extinciones

La extinción de una especie sucede cuando no queda ninguno de sus individuos, puede ser porque no consiguen adaptarse a los cambios y mueren, o porque esa especie da lugar a otras que la sustituyen.

Si las condiciones ambientales cambian lentamente, la selección actúa y origina nuevas especies. Si por el contrario estos ocurren con rapidez, la biodiversidad del planeta se reduce rápidamente (extinción masiva).

Equilibrio puntuado o saltacionismo

Esta teoría afirma que en la evolución hay periodos cortos en los que los cambios evolutivo suceden rápidamente y periodos largos donde las distintas formas permanecen estables, es decir, el saltacionismo propone que las especies se originan en periodos cortos con grandes cambios, sin especies intermedias.

La simbiogénesis

Teoría que asegura que la adquisición de nuevos genes por fusión simbiótica es la principal fuente de variación genética y la responsable de la evolución de las especies. Ej: Los líquenes o las Convolutas.

Origen y evolución de los seres vivos

Generación espontánea

Teoría según la cual los seres vivos podían nacer espontáneamente a partir de materia inorgánica o de la descomposición de materia orgánica. Ej: Larvas de mosca que nacen de la carne, ratones que nacen del trigo.

Para demostrar que los seres vivos no se creaban por generación espontánea, Redi realizó un experimento:

Redi colocó varios trozos de carne en 2 recipientes, uno abierto y otro tapado herméticamente. Se observó que sólo aparecían larvas de mosca en el recipiente abierto. Entonces dijeron que eso se debía a que el “espíritu” no podía entrar, por lo que colocaron un recipiente con carne tapado con una malla por la que podría entrar el “espíritu”, pero no las moscas, y no aparecieron larvas de mosca. Así se llegó a la conclusión que para que aparezcan larvas de moscas, se necesitan moscas, es decir, que si no hay parentales anteriores, no hay vida.

Biogénesis

Esta teoría afirma que los seres vivos no surgen de la materia inanimada, sino a partir de otros seres vivos.

Esta idea no se aceptó hasta que Pasteur realizó su experimento que demostró que también es aplicable a los microorganismos:

Cogió 2 matraces y le metió un caldo esterilizado. El primer matraz lo dejó abierto, y el segundo también, pero le añadió una curva a la boca del matraz, ya que los organismos no podrían pasar así. Entonces, al cabo de unos días, se observó que el primer matraz se contaminó, sin embargo, el segundo seguía esterilizado. También comprobó que al romper el cuello del segundo matraz, los microorganismos sí entraban en él y el caldo se contaminaba.

Hipótesis de la Panspermia

Esta hipótesis supone que las esporas de los primeros microorganismos pudieron llegar a la Tierra transportadas por cometas y meteoritos.

Es la hipótesis actual menos aceptada porque solo responde al origen de la vida en la Tierra.

Síntesis abiótica

Formación de los océanos

• Existencia de agua: Al principio salía a través de erupciones volcánicas.

• Temperatura en 0ºC y 80ºC: El agua por debajo de 0ºC estaría en estado sólido, por lo que no podría haber vida ya que casi todas las reacciones bioquímicas deben darse en agua en estado líquido. Además, si el agua se congelase, formaría unos cristales que romperían las membranas celulares. Por otra parte, si está por encima de 80ºC, las proteínas se desnaturalizan perdiendo su función.

Océanos con sustancias minerales

Al principio, el agua era dulce. Sin embargo, cuando llovió, el agua arrastró sedimentos y, por tanto, los océanos empezaron a llenarse de sales minerales.

Formación de moléculas orgánicas

Las primeras moléculas eran inorgánicas. Sin embargo, se creyó que debido a la atmósfera primitiva, a las radiaciones (todavía no hay capa de ozono) y a las descargas eléctricas, se forman las moléculas orgánicas.

Experimento de Miller y Urey.

Sirvió para demostrar que se puede crear moléculas orgánicas sin un ser vivo.

1º Cogió un matraz con agua con sales (para reproducir las condiciones del mar) y gases como nitrógeno, amoníaco, metano… (similares a los de la atmósfera primitiva).

2º La hirvieron, entonces el vapor de agua pasa por un conducto hasta llegar a un recipiente en el que le aplicaron 2 electrodos simulando los relámpagos y las radiaciones ultravioletas solares.

3º Los gases de la reacción y el vapor de agua atravesaban un condensador (serpentín) y los enfrió.

4º Después de una semana, el resultado de agua condensada se recogió, se analizó y se observó que había algunas moléculas orgánicas (aminoácidos).

Sopa primitiva

Son los océanos llenos de materia orgánica que se había formado de manera espontánea.

Primeras células procarióticas heterótrofas

Coacervado = Acúmulo de grasa que había encerrado otras partículas (ADN y proteínas).

Los primeros coacervados no se reproducían ni se relacionaban y tampoco se nutrían. Sin embargo hubo un momento en el que consiguieron reproducirse. Entonces aparecieron las primeras células procariotas heterótrofas que tenían ADN, y se alimentaban de la sopa primitiva.

Los coacervados se formaron en pequeñas zonas donde el agua quedó estancada.

Primeras células procariotas autótrofas

Se cree que la vida desapareció y apareció varias veces debido a que las células heterótrofas no pueden fabricar sus propios alimentos y, por esto, cuando se acababa el alimento, se morirían.

La vida no podría continuar mucho tiempo sin la formación de las células procariotas autótrofas. No se sabe cómo surgieron estas células.

Formación de la capa de ozono

Las células procariotas autótrofas empezaron a crear oxígeno, un gas tóxico en ese entonces, por lo que se produce una extinción masiva. Más tarde, se crea la capa de ozono y se posibilita la colonización.

Aparición de células eucariotas (heterótrofas y autótrofas)

Se crean células eucariotas (con ADN en un núcleo). Finalmente, estas dan lugar a protozoos, animales, hongos, algas y vegetales.

Proceso de hominización

Hominización: Proceso evolutivo que conduce a la aparición del ser humano a partir de sus antecesores.

El humano tiene un gran parecido anatómico con algunos monos actuales, como el chimpancé y comparte con él la mayor parte de los genes. Esto no significa que los humanos hemos evolucionado de los monos, sino que procedemos de un antecesor común en nuestra serie filogenética. Los humanos pertenecemos al orden de los primates, a la familia de los homínidos, al género homo, y a la especie homo sapiens sapiens.

Bipedismo/ Bipedalismo

Es la capacidad para marchar y mantener el cuerpo en equilibrio sobre las piernas. Esta es una característica que diferencia al ser humanos de los demás primates.

Para conseguir esto se necesitaron modificaciones anatómicas como la columna vertebral doblada en forma de “S” e insertada en el centro de la base del cráneo, amplios huesos de la cadera, pie orientado hacia delante, y músculos potentes.

Aumento de la capacidad craneal

Se aumentó progresivamente la capacidad craneal y culmina con la aparición del género Homo, capaz de utilizar y fabricar herramientas. Además, la cadera se redujo para poder caminar erguido mejor, sin embargo, esto hizo más estrecho el canal del parto, por lo que las crías nacen con un cerebro pequeño y necesitan una atención constante y prolongada que favorece la sociabilización y el aprendizaje.

Debido a la competencia entre poblaciones por los recursos, surgió la emigración.

Diversificación de la dieta

Los ancestros del ser humanos tenían una dieta a base de hojas, tallos tiernos y frutos, por lo que necesitaban un esmalte dental fino y un arco dental en forma de “U”.

Tras un cambio climático, surgieron nuevas especies de homínidos cuya dieta incorporaba raíces, tubérculos y frutos, por lo que tenían molares con esmalte grueso. Finalmente, incorporaron la carne a su dieta, para lo que tenían un esmalte dental grueso.

Historia evolutiva del ser humano

Hipótesis de sustitución

Propone un origen único, el Homo erectus, que evoluciona dando lugar al Homo sapiens, y este último coloniza el mundo.

Hipótesis multirregional

Defiende que el Homo erectus colonizó el mundo y evolucionó de forma paralela en las distintas zonas.

Árbol filogenético del ser humano

Homo australopithecus

↓

Homo antecessor

↓ ↓

HomoHomo

neardenthalensisSapiens

Preguntas de clase

¿Por qué las razas en el medio natural terminan por desaparecer?

Las razas en el medio natural terminan por desaparecer ya que se reproducirían entre ellos y finalmente serían todos de la misma raza.

¿Por qué es buena la variabilidad?

Es buena porque si en algún momento el medio cambia, hay más probabilidad de que se sobreviva.

Si todos tuvieran las mismas características, se enfrentarían de la misma manera ante el cambio.