1. El Origen de la Vida

Generación Espontánea

Antiguamente se creía que los seres vivos surgían por generación espontánea, a partir de materia orgánica en descomposición. El primer científico que cuestionó esta idea fue Francisco Redi, quien en 1668 diseñó un experimento que demostró que las larvas que aparecían en la carne podrida no surgían por sí solas, sino que procedían de los huevos que las moscas habían puesto sobre la carne. Este experimento fue muy criticado.

Demostración de Pasteur

En el siglo XIX aún continuaba la polémica y Louis Pasteur, en 1860, refutó definitivamente la generación espontánea. Con sus experimentos demostró que son los microorganismos del aire los que descomponen la materia orgánica, concluyendo que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

2. Hipótesis sobre el Origen de la Vida

Existen varias hipótesis científicas, entre las que destacan:

• Hipótesis de la panspermia: la vida se originó en el espacio y viajó en forma de esporas de un sistema planetario a otro.
• Hipótesis de la síntesis prebiótica: la vida proviene de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica.

Síntesis Prebiótica

En 1923, Oparin y Haldane propusieron que pudieron formarse moléculas orgánicas sencillas a partir de gases presentes en la atmósfera primitiva. Se basaron en:

• Hace unos 4500 millones de años, el planeta estaba rodeado de una atmósfera reductora.
• Cuando la temperatura de la Tierra descendió, el vapor de agua se condensó y dio lugar a los primitivos océanos.
• Los compuestos inorgánicos de la atmósfera interactuaron originando compuestos orgánicos. Estos se precipitaron sobre la superficie terrestre y fueron arrastrados hasta los océanos formando la «sopa primitiva».

En 1953, el científico Stanley Miller comprobó experimentalmente la hipótesis anterior. Diseñó un experimento en el que, en unas esferas, reproducía las supuestas condiciones de la Tierra primitiva. Tras realizar una serie de procesos, observó que se formaron sustancias orgánicas sencillas.

Precursores de las Primeras Células

Oparin propuso que en la «sopa primitiva» se produjeron reacciones entre las moléculas orgánicas simples, provocando que se unieran. Esto dio lugar a moléculas más complejas. Con el tiempo, se produjeron coacervados.

3. La Evolución Biológica y el Origen de la Biodiversidad

La evolución biológica es el proceso de transformación de las especies a lo largo del tiempo. Existen dos tipos de teorías:

• Fijismo: Las especies han permanecido inmutables desde su creación (no está aceptado actualmente).
• Evolucionismo: Las especies pueden cambiar y generar otras especies (es un hecho comprobado).

Existen varias teorías evolucionistas: lamarckismo, darwinismo, teoría sintética, teoría del equilibrio puntuado.

Fijismo

A comienzos del siglo XIX, muchos naturalistas aún pensaban que las especies permanecen invariables a lo largo del tiempo. Sus ideas se apoyaban principalmente en la interpretación literal de libros sagrados.

El creacionismo explicaba el origen de las especies como creaciones de Dios que se mantenían inmutables y, basándose en interpretaciones literales de la Biblia, se decía que la Tierra tenía 6000 años.

El naturalista Carl von Linneo fue un gran defensor del fijismo. El descubrimiento de fósiles supuso un contratiempo para los defensores del fijismo, ya que se trataba de restos de seres vivos de épocas pasadas que ya no existían.

Georges Cuvier propuso el catastrofismo para explicar la existencia y desaparición de especies. Esta teoría decía que en el pasado había seres vivos distintos a los actuales y que se extinguieron después de una catástrofe. Más tarde surgirían otras distintas, y así cada cierto tiempo.

4. El Lamarckismo

Fue propuesta por Jean Baptiste de Lamarck y se basaba en:

• Los organismos muestran una tendencia a la complejidad: los organismos evolucionan desde formas más sencillas a más complejas.
• El uso repetido de un órgano produce su desarrollo: la actividad crea el órgano y su desuso, su degeneración; así, los caracteres originales se sustituyen lentamente por los caracteres adquiridos.
• Los caracteres adquiridos son heredables: las modificaciones inducidas por el ambiente pueden transmitirse a la descendencia. Por esto, también es conocida como la teoría de los caracteres adquiridos.

Esta teoría es incorrecta, pues los caracteres adquiridos no se transmiten a la descendencia, ya que solo se heredan aquellos cuya información está en los genes.

5. La Teoría de la Evolución de Darwin y Wallace

Charles Darwin y Alfred Wallace enunciaron el darwinismo por separado y llegaron a la misma conclusión: no hay una tendencia determinada en las especies, sino que es un proceso abierto sin un final determinado y único. Esta teoría está actualmente aceptada.

Antecedentes del Darwinismo

En «El origen de las especies», Darwin propuso la idea de que el origen y la evolución de las especies se produce por selección natural. En esta obra influyeron un viaje alrededor del mundo, el economista Thomas Malthus y el geólogo Charles Lyell.

La Evolución por Selección Natural

El darwinismo propone que la selección natural es el mecanismo por el cual las especies cambian a lo largo del tiempo. Darwin eligió este término por semejanza con la selección artificial que practicaban los ganaderos en la mejora de ciertos animales. El darwinismo se resume en:

• Existe entre los organismos una lucha por la supervivencia: si las especies tienen una gran capacidad reproductiva, los recursos del medio se reducirían y entre ellos se produciría una lucha por la supervivencia.
• Entre los individuos de una población existe variabilidad: en un conjunto de individuos de la misma especie de una población, no todos son exactamente iguales, sino que puede haber ciertas diferencias.
• El medio selecciona a los organismos mejor adaptados: en una población, los individuos con ventajas en ese ambiente, probablemente vivirán más y dejarán más descendencia que uno que no las presente.

De forma continua y gradual, las especies van cambiando.

6. El Origen de la Variabilidad

La selección natural actúa sobre variaciones heredables. Actualmente se conoce que muchas de las diferencias entre los individuos se deben a variaciones genéticas, que se generan por dos procesos: mutación y reproducción sexual.

Mutaciones como Fuente de Variabilidad

Las mutaciones son alteraciones que se producen al azar en los genes. Generan las variaciones hereditarias sobre las que actúa la selección natural. Las que afectan a los gametos se transmiten a la descendencia. Pueden ser:

• Mutaciones perjudiciales: suponen una desventaja o la muerte.
• Mutaciones favorables: representan una ventaja para la supervivencia.
• Mutaciones neutras: ni ventajosas ni perjudiciales.

Reproducción Sexual como Fuente de Variabilidad

La reproducción sexual genera variabilidad debida a la recombinación génica que ocurre durante la meiosis y a la unión al azar de los gametos durante la fecundación.

7. La Presión de Selección y la Adaptación

Aquellos factores que afectan de manera negativa a la supervivencia de los individuos se denominan presión de selección. Las poblaciones están continuamente sometidas a la presión de selección del medio. Aquellos individuos que presentan alguna variedad que suponga una ventaja para superar una determinada presión de selección sobrevivirán. Este proceso que tiene lugar en las poblaciones como consecuencia de la presión de selección y la selección natural se llama adaptación.

8. Pruebas de la Evolución

Pruebas Anatómicas

Se basan en el estudio comparado de las estructuras corporales de los organismos, con el fin de establecer posibles relaciones de parentesco.

• Órganos homólogos: tienen la misma estructura interna, aunque su forma externa y función sean diferentes. Se trata de estructuras heredadas de un antecesor común, que posteriormente se adaptaron a medios distintos generando diferencias entre ellas.
• Órganos análogos: son aquellos que desempeñan la misma función en organismos diferentes, pero tienen un origen distinto.
• Órganos vestigiales: su función se ha ido perdiendo a lo largo de la evolución. Son órganos que tuvieron una función destacada en especies predecesoras.

Pruebas Paleontológicas

Muchas de estas especies guardan cierta similitud con especies actuales. Algunas también presentan características intermedias. Por eso decimos que los organismos actuales son diferentes a los ya extinguidos, y estos han sido sustituidos. A veces los fósiles presentan características intermedias entre dos grupos, lo que indica sus relaciones de parentesco evolutivo.

Pruebas Embriológicas

Se basan en el estudio del desarrollo embrionario de distintos animales. Existen ciertas semejanzas, descubiertas al comparar los primeros estadios del desarrollo embrionario, pero van desapareciendo con el paso del tiempo. Los vertebrados se desarrollan de forma similar en las primeras etapas del desarrollo.

Pruebas Biogeográficas

Se basan en el estudio de la distribución geográfica de las especies. Cuanto más alejadas o aisladas están dos zonas, más diferencias presentan sus especies.

Pruebas Bioquímicas

Se basan en la comparación de organismos diferentes a nivel molecular. Los métodos más utilizados son las secuencias de ADN y aminoácidos.

9. El Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución

Hacia el año 1930, los nuevos conocimientos en el campo de la genética llevaron a un grupo de científicos a formular una nueva teoría de la evolución que proponía como los principales motores del cambio evolutivo las mutaciones, la recombinación genética y la selección natural. Esta teoría se llama neodarwinismo o teoría sintética, ya que unifica diferentes áreas de la biología (genética, bioquímica, ecología…).

Características:

• Rechaza el lamarckismo.
• La variabilidad genética se debe a la mutación (en individuos con reproducción asexual) y a la recombinación (en individuos con reproducción sexual).
• La selección natural actúa sobre la variabilidad genética.
• La selección natural conduce a cambios en el conjunto de alelos de una población.
• Evoluciona la población, pero no los individuos.
• La evolución se produce de manera gradual.