EL ORIGEN DE LA VIDA

Guión del tema

1. El origen de la vida

2. Concepto de evolución biológica

3. Teorías evolutivas

4. Pruebas a favor de la evolución

5. Concepto de especie

6. Mecanismos de formación de nuevas especies

7. Macro y micro evolución

El origen de la vida

TEORÍAS

1. Creación - Creacionismo

2. Generación espontánea

3. Panspermia

El origen de la vida

1. Teoría de la Creación - Creacionismo

• El origen de la vida se debe a un creador, Dios o espíritu,

El origen de la vida

2. Teoría de la generación espontánea

• Los seres vivos pueden aparece de la materia inerte, en condiciones favorables (Aristóteles)

• Ejemplos; gusanos insectos, peces, pueden surgir de humedad, materia orgánica en descomposición, etc. • Refutado por experimento de Redi y Louis Pasteur 

El origen de la vida

2. Teoría de la generación espontánea

El origen de la vida

El origen de la vida

3. Teoría de la panspermia

• La vida no se originó en la Tierra, sino que llegó desde el espacio

El origen de la vida

3. Teoría de la panspermia

Argumentos a favor Argumentos en contra Análisis de meteoritos y cometas

con biomoléculas

No se han encontrado células, solo biomóleculas.

Algunas bacterias pueden vivir en condiciones adversas

El origen de la vida

4. Teoría de la evolución química de la vida - Oparin

• Hipótesis más aceptada por la comunidad científica

• Supone que la materia viva es el resultado de una

evolución química a partir de compuestos inorgánicos • Los compuestos químicos inorgánicos de la atmósfera

4. Teoría de la evolución química de la vida - Oparin

• Síntesis prebiótica de las moléculas orgánicas:

1. Atmósfera primitiva; compuestos químicos inorgánicos; H₂O, CO₂, CH₄, NH₃, H₂S .Estos gases por la radiación ya la intensa actividad volcánica de la Tierra, reaccionan y

forman moléculas orgánicas

2. Lluvia arrastra estos compuesto químicos orgánicos a los océanos y se disuelve; sopa primitiva

3. Moléculas orgánicas reaccionan en presencia de agua y forman entre otros, compuestos que forman parte de

aminoácidos, nucleótidos, glúcidos y ácidos grasos

4. Aminoácidos y otras biomoléculas sencillas reaccionan y forman polímeros como proteínas y ácidos nucleicos

5. Se forman microestructuras (microesferas de

4. Teoría de la evolución química de la vida - Oparin

• ¿Qué teoría creéis que es mas acertada para

Meteorito ALH84001,0

Origen; Marte

Sonda Surveyor 3

Apolo XII

• Aterriza en

la luna en

1.969

• Se analiza

el estado

de la sonda

Surveyor 3

y se lleva a

la Tierra

•

Europa - Posibilidades de vida

Video - Europa

Concepto de evolución biológica

• Conjunto

de cambios y transformaciones a través del

tiempo que ha originado la diversidad de formas de

vida

Teorías pre-evolutivas

FIJISMO

• Contraria a la idea e evolución

• Los seres vivos no cambian, son inmutables en el

tiempo.

Las especies serían desde su origen como las

actuales, no han cambiado

• Especies extinguidas (fósiles); resultados de procesos

catastróficos (CATASTROFISMO)

Teorías evolutivas

LAMARCKISMO

• Afirma la existencia de un proceso evolutivo

• Especies actuales provienen de especies primitivas,

muchas hoy extinguidas, que

han sufrido

modificaciones sucesivas

• Las especies desarrollan cambios para adaptarse a las

cambiantes condiciones del medio.

• Como resultado

desarrollan caracteres

que son

transmitidos a la descendencia, apareciendo especies

nuevas (herencia de los caracteres adquiridos)

LAMARCKISMO

• Ejemplo; desarrollo de cuello en jirafas

1. Los antecesores de las jirafas tenían el cuello y las patas más cortas que las jirafas actuales

2. Los esfuerzos por obtener las hojas de las partes alta de los árboles les hicieron alargar el cuello y patas hasta su longitud actual

LAMARCKISMO

Teorías evolutivas

DARWINISMO

• Los individuos de cualquier población

presentan

variabilidad inicial y diferencias anatómicas, fisiológicas

o de comportamiento

• Se produce una

competencia por los recursos y la

reproducción

, denominada

lucha por la supervivencia

• Los

individuos con variaciones y características que

facilitan su supervivencia (“más aptos”) se ven

favorecidos

con respecto a los peor adaptados

Teorías evolutivas

DARWINISMO

• Los individuos supervivientes

(superviviencia de los

más aptos) se reproducen y transmiten sus

características favorables a las siguientes generaciones

• Las

características ventajosas

son cada vez más

frecuentes en nuevas generaciones,

produciendo

cambios con respecto a población inicial (

se originan

nuevas especies)

Teorías evolutivas

Teorías evolutivas

NEODARWINISMO (TEORÍA SINTÉTICA)

• Es la teoría evolutiva más aceptada en la actualidad

• Incorpora conceptos de genética moderna al darwinismo,

como las mutaciones

y la variabilidad genética

• La variabilidad genética de las poblaciones surge por azar

mediante la mutación y la recombinación

(meiosis)

• La evolución sería un

proceso gradual

consecuencia de la

acumulación de pequeñas mutaciones favorables

(suponen cambios favorables),

preservadas por la

Teorías evolutivas

Teorías evolutivas

Teorías evolutivas

PUNTUALISMO

• Teoría actual que se opone al neodarwinismo

• Defiende que el

proceso evolutivo no se produce de

forma lenta y gradual, sino en ocasiones de forma brusca

y rápida

• Se basan en que

el registro fósil no indica cambios lentos

y graduales, sino cambios bruscos

• Los cambios serían producidos por

macromutaciones

coincidentes con grandes cambios y catástrofes

en la

historia de la Tierra

Teorías evolutivas

PUNTUALISMO

Teorías evolutivas

Teorías evolutivas

NEUTRALISMO

• Mayoría de las

mutaciones originar genes “neutrales” que

no suponen ventajas ni inconvenientes para los

individuos

• El ritmo de la

evolución sería regular y constante

• La selección natural si bien existe, no juega un papel

fundamental en la evolución.

• El motor de la evolución es el

azar

; el

que una mutación

se mantenga de una generación a otra es aleatorio (se

debe al azar)

Teorías evolutivas

TEORÍA DEL GEN EGOÍSTA

• Se considera una variante del neodarwinismo

• La unidad evolutiva no es la población, sino el gen

• La evolución no actúa sobre la población sino sobre los

genes

• Los genes son los que compiten entre sí, no los individuos

• Genes más aptos  aumentan su frecuencia en

generaciones futuras

Teorías evolutivas

• ¿Qué teoría creéis que es mas acertada para

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS

• Existencia de especies parecidas (emparentadas), que habitan lugares próximos o con similares características

• Ej; en islas situadas en medio de un océano existen

especies muy diferentes a las del continente (p.ej. Fauna australiana y asiática)

Pruebas a favor de la evolución

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)

• Registro fósil indica que existieron organismos diferentes a los actuales  Cambios en las especies a lo largo del

tiempo

• En ocasiones, el registro fósil indica cambios progresivos.

• Ejemplo; modificaciones en la pata del caballo

• Ejemplo; paso de reptiles a aves (Archaeptoryx;

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS (Fósiles)

Pruebas a favor de la evolución

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Indican la presencia de 3 tipos de órganos, que apoyan la idea de evolución:

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Órganos homólogos (divergencia evolutiva)

– Órganos similares, con mismo patrón estructural pero distinta función. (MISMO ORIGEN EVOLUTIVO, DISTINTA FUNCIÓN)

– Constituyen una prueba de evolución divergente; cambios a partir de un antecesor, de acuerdo a diferentes formas de vida

PRUEBAS ANATÓMICAS

PRUEBAS ANATÓMICAS

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Órganos análogos (convergencia evolutiva)

– Órganos con diferente origen evolutivo, pero realizan la

misma función

– Constituyen una prueba de evolución convergente; cambios a partir de distintos antecesores (grupos no emparentados), pero adquieren estructuras semejantes

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Órganos análogos (convergencia evolutiva)

PRUEBAS ANATÓMICAS

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Órganos vestigiales

– Órganos que aparecen en antepasados antiguos

perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles por cambios en

condiciones del medio

PRUEBAS ANATÓMICAS

• Órganos vestigiales

PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS

PRUEBAS BIOQUÍMICAS (MOLECULARES)

• Al comparar ciertas moléculas que aparecen en todos

los seres vivos se observa que

las moléculas son tanto

más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas

hay entre sus poseedores, y al revés

• Esto se ha estudiado en determinadas

proteínas y

en el

ADN

• Ejemplo; las diferencias entre el ADN del ser humano y

CONCEPTO DE ESPECIE

• Conjunto de individuos que proceden de antecesores

comunes

• Con aspecto morfológico semejante

• Similares o idénticas características anatómicas y

fisiológicas

• Capaces de reproducirse entre sí y de dar lugar a una

descendencia

Por lo tanto este conjunto de individuos tienen en común

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES

1. Selección natural

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES

1. Selección natural

• Como consecuencia de la

competencia entre

individuos de una misma población

, se ocasionan

nuevas poblaciones que difieren de las originales

• Estas poblaciones

aún se consideran la misma especie

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES

2. Aislamiento genético

• Para que aparezcan nuevas especies,

imprescindible

que miembros de nueva población no puedan

reproducirse con población original

• Esto supone un

aislamiento genético, cesando

intercambio genético entre poblaciones

• El aislamiento se consigue mediante una serie de

barreras:

– Geográficas. Se impide contacto físico entre poblaciones. EJ; cadenas montañosas, océanos

– Fisiológicas. Incompatibilidad entre gametos o inviabilidad de apareamiento

– Etológicas (de comportamiento). Nuevas poblaciones con

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES

3. Diferenciación gradual

• Una vez producido aislamiento,

nueva población

acumula cambios por nuevas mutaciones

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES

4.

Especiación

• Etapa final que origina nuevas especies a partir de la

población inicial

• Cambios genéticos, anatómicos y fisológicos resultan

ya suficientes para considerar a las poblaciones como

especies distintas

MICROEVOLUCIÓN

• La selección natural actúa favoreciendo alelos que dan

lugar a mayores cambios en las poblaciones

• Como consecuencia pueden surgir nuevas especies en

el tiempo, parecidas a las anteriores

• La microevolución contempla por tanto cambios a

pequeña escala en genotipo de poblaciones, a lo largo

de pocas generaciones

• Mecanismos que contribuyen la microevolución

– Mutación – Migración

MICROEVOLUCIÓN

• Ejemplo; especies pertenecientes al mismo género

Panthera leo _{Panthera onca}

Panthera pardus

MICROEVOLUCIÓN

MACROEVOLUCIÓN

• Contempla

grandes cambios, bruscos, no graduales

• Es el tipo de evolución por el que se originaron grandes

grupos de organismos (moluscos, peces, anfibios,

MICROEVOLUCIÓN Y MACROEVOLUCIÓN

• “Ultradarwinistas”

 Defienden

la microevolución

como único proceso evolutivo

• Neodarwinistas  Microevolución principal proceso

evolutivo, y la macroevolución es un proceso derivado

de la microevolución

• La

especie humana (Homo sapiens)

, ha estado sujeto

a un

proceso de evolución biológica desde sus

ancestros hasta el estado actual

, como cualquier otra

especie

• Clasificación ser humano

– Orden; Primates – Familia; Homínidos

– Género; Homo

– Especie; Homo sapiens

• El único homínido que queda en la actualidad es el H.

Aegyptopithecus

Procónsul

• Se le clasifica como un antropoide muy primitivo, antecesor del Chimpancé y quizás del Gorila.

• Ya presentaba rasgos de los simios como la ausencia de cola, pero aun conservaba algunos de los monos. Por ejemplo, tenían una columna flexible y un tórax estrecho, como los monos, aunque también tenían una amplia movilidad en caderas y dedo pulgar, como simios y hombres.

Ardipithecus ramidus

• Es el miembro más antiguo conocido de la rama humana perteneciente al árbol de la familia de los primates. Es probable que sea un antepasado de los Australopithecus

• A. ramidus se distingue de los otros homínidos por un conjunto de rasgos anatómicos: grandes caninos superiores e inferiores, el tamaño de los dientes posteriores es comparativamente menor, etc.

• Debido a que los dientes presentan una fina capa de esmalte, idéntica a la del Chimpancé, se supone que la

• Primer género de homínidos

• Localizado en sur de África, avance hacia el norte

• Desplazamiento totalmente bípedo

, sobre dos

extremidades. Consecuencias:

– Advertir presencia de presas y depredadores (mejora visión) – Libera las extremidades anteriores (mano)

– Pelvis, cráneo, columna vertebral y extremidades modifican su morfología

• Aun así, aspecto general simiesco

• Principales especies del género:

– A. anamensis (1er australopithecus)

– A. afarensis (características más similares a género homo,

restos fósiles de “Lucy”)

Australopithecus afarensis

• Bípedo erguido, era de contextura delgada y grácil, de talla entre 120 y 150 cm, y peso entre 33 y 67 kg,

diferente a nosotros en varios aspectos:

– Capacidad craneal bastante menor: 375 a 550 c.c.

– Actividad arbórea bastante activa, ya sea recolectando frutos, durmiendo, jugando etc.

– Su pecho no era plano sino que se estrechaba agudamente hacia arriba.

Australopithecus afarensis

• La forma de la pelvis indica el caminar bípedo erguido debido a su pequeño tamaño en comparación a los antropomorfos. Presenta un canal de parto más pequeño que el actual y con una notoria forma de riñón. Tiene brazos largos y los dedos de las manos y pies curvados. • La confirmación de que caminaban con una eficiente

Australopithecus afarensis – Restos de “Lucy”

• El fósil más completo, llamado Lucy, fue descubierto por el estadounidense Donald Johanson el 24 de noviembre de 1974 a 150 km de Addis-Abbeba, Etiopía.

• A. afarensis

(

restos fósiles de Lucy

)

Paronthropus aethiopicus

• Descrita a partir del fósil de un cráneo, datado en 2,5 millones de años de antigüedad, encontrado en 1985 por Alan Walker a orillas del lago Turkana, en Kenya.

• A este fósil se le denominó el “cráneo negro” por el color que presentaba tras absorber los minerales del suelo.

• Esta especie intermedia presenta rasgos propios de los Australopithecus (cara protruyente, capacidad craneal pequeña de 410 cc y cresta craneal posterior) y anuncia los que van a caracterizar tanto al Paranthropus boisei, como

al Paranthropus robustus (cresta sagital prominente y

grandes dientes masticatorios).

• Tenía poderosos músculos masticadores que se sujetaban al cráneo gracias a una prominente cresta ósea similar a la de los gorilas y una parte inferior del rostro que sobresalía con respecto a la frente.

3.

Género Homo

• Capacidad para manejo de útiles e instrumentos

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo habilis

• Empleaba herramientas de piedra talladas por él

(instrumentos líticos)

• Carnívoro oportunista

• Localizado en África en el periodo

1.9 m.a. – 1.4 m.a.

• Características físicas más relevantes:

– Cráneo más globoso y con mayor capacidad (500 -750 cm3)

– Cara más corta que australopithecus (aspecto más humano)

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo ergaster

• África, 1,75 m.a. – 1 m.a.

• Industria lítica (instrumentos tallados) más elaborada

• Presenta cambios anatómicos importantes

– Cerebro de mayor tamaño, hasta 850 cm3

• Posible capacidad social y comunicativa (¿lenguaje

articulado?)

• Evolución hacia 2 especies que migraron y se

localizaron también fuera de África:

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo erectus

• Asia, 1,8 m.a. – 300.000 años.

• Primeros “viajeros”;

migran desde África hasta Asia

• Principales fósiles descubiertos en la isla de Java,

Indonesia (sureste asiático)

• Volumen craneal variable; 850 – 1100 cm

• Mandíbula inferior fuerte

• Muy robusto

. Altura promedio de 1,8 m.

• Industria lítica desarrollada (hachas de mano de

piedra, primera lanza desarrollada)

• Posible dominio del fuego

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo antecessor

• Especie definida a partir de los restos encontrados en el

yacimiento de Atapuerca

• Posible origen africano, a partir de poblaciones de H.ergaster, y migración a Europa

• Considerada especie homínida más antigua que habitó en Europa (hace 800.000 años)

• Morfología facial similar a H. sapiens • Capacidad craneal > 1.000 cm3

• Altura 160 – 185 cm

• Predecesor de H. neardenthalensis en Europa • Cazadores de presas vivas, también carroñeaban

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo heidelbergensis

• Surgió hace más de 500,000 años y perduró al menos hasta hace 250,000 años en Europa y África.

• Eran individuos altos (1,75 m) y muy fuertes (llegarían a 100 kg), de grandes cráneos (1.350 cm³), con mandíbulas

salientes y gran abertura nasal.

• Los utensilios asociados con los fósiles (industria lítica

Achelense) son “piedras de cortar” y algunas herramientas de lascas como puntas y raspadores. Dentro de su tecnología encontramos el bifaz, o hacha de mano. También existe

evidencia de que arrojaban lanzas para matar grandes presas. • Es muy probable que en esta época el fuego fuese utilizado y

Viven en pequeños grupos con cohesión social

• Es un antepasado directo del Hombre de Neandertal en

Homo rhodesiensis

• Hallado por primera vez en 1921 en la localidad llamada Broken Hill, actualmente Kabwe, en Zambia (antigua

Rhodesia del Norte). Se considera que vivió solamente en

África, por lo menos desde 300.000 hasta 160.000 años antes del presente.

• La capacidad craneal es de 1280 cc. El cráneo muestra signos patológicos o de enfermedad ya que 10 de sus 16 dientes

superiores presentan caries y abscesos maxilares y una

herida parcialmente curada penetra por encima y por delante de! canal auditivo de la oreja izquierda. Esta herida pudo

haber sido causada por un instrumento cortante o por el diente de un carnívoro.

• Es muy probable que H. rhodesiensis sea antepasado

de Homo sapiens idaltu, y probablemente descendería de la

población africana de Homo antecessor.

Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)

• Primeros fósiles descubiertos en Bélgica

• Habitó gran parte de Europa, en bosques abiertos (hace 350.000 años hasta hace 25.000 años aprox.)

• Cazadores-recolectores, con comportamiento caníbal

(rituales, ¿enterramientos?)y formando clanes. Dominio de fuego

• Homo neanderthalensis no es, como se creía, un antepasado directo de H.sapiens, sino que eran una rama paralela en el árbol evolutivo

• Frente huidiza. Gran capacidad craneal; hasta 1.550 cm3_.

Robustos, pero más bajos que H. Sapiens

• Herramientas líticas más sofisticadas (p.ej. martillos de hueso o madera) para cortar carne, raspar, trabajar la madera, etc.

Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)

¿Primeros en poseer lenguaje propio?

• La faringe era más corta que en los humanos modernos.

Esto quiere decir solamente que no podían producir

exactamente los mismos sonidos que nosotros, pero no

quiere decir que no poseyeran lenguaje.

• Probablemente poseían un lenguaje articulado, gestos u

otras formas

, pero no sabemos si poseían sintaxis,

gramática o un alto nivel de razonamiento simbólico.

• En un análisis hecho por Lieberman, se llegó a la

conclusión de que

los neandertales podían pronunciar al

menos tres vocales

: a, i, u.

Comparado con otros

3.

Género Homo

Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

3.

Género Homo

Homo neardenthalensis (“Hombre de Neardental”)

Homo sapiens

• Origen en África hace 150.000 años, posterior expansión • Primeros restos de H. sapiens en Europa; “Hombre de

Cro-Magnon”, COEXISTEN CON H.NEARDENTHALENSIS

• Herramientas y utensilios van evolucionando con el tiempo;

arte (Altamira), decoración de objetos, música (en forma de instrumentos), agujas de coser, cuchillos más pequeños y afilados.

• Rituales más sofisticados (enterramientos). Comportamiento social

• Desarrollo paulatino de capacidades mentales como

reflexión, invención, lenguaje articulado, escritura, lógica etc. • Frente no huidiza