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Unidad 2: Nuestro lugar en el Universo

2.3. El origen de la vida y del ser humano

¿Qué es la vida?

� Existen diversas definiciones según el punto de vista que se adopte: filosófico, religioso, científico…

� PUNTO DE VISTA CIENTÍFICO� Para la ciencia no hay una única definición de

vida.� Si se examinan detenidamente se observa que

presentan coincidencias fundamentales: un sistema que se vale de su entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción, usando la energía disponible.

La vida: definiciones

� C. Sagan: Región donde se incrementa el orden en ciclos movidos por energía

� R. Saphiro: Zona separada del medio, que incluye una fuente de energía, que se adapta al medio y se evoluciona y que es capaz de reproducirse

� C. Mckay: Es información y ADN replicable al abrigo de una membrana

� L. Orgel: Es un objeto completo con contiene información, se reproduce y evoluciona por selección natural

¿De qué está hecha la vida?

CHONC: 9,5 % H: 63 % O: 26 % N: 1,4

El resto son “impurezas” (hierro, azufre, sodio, potasio, etc.)El H y O están como agua (hasta el 99 en una medusa)El C formando cadenas

Vida y energía

� Energía: imprescindible para la vida, se obtiene de reacciones químicas

� Fotosíntesis:CO2 + H2O + energía solar � materia orgánica + O2

� Respiración celularGlucosa + O2 � CO2 + H2O + energía

Origen de la vida - I

Las primeras explicaciones, desde el inicio de la humanidad hasta los griegos, hunden su raíz en el terreno de lo mitológico (Biblia y otros mitos).

PRIMERAS TEORÍAS

Griegos : GENERACIÓN ESPONTÁNEAJudíos, cristianos, islamistas : Dios creo la vida (barro, polvo, etc.)

Origen de la vida - II

Generación espontáneaF. REDI (s. XVII)

En una redoma con un caldo nutritivo tapada con corcho y a ebullición unos minutos para matar huevos, gusanos, etc., al cabo de unos días aparecen gusanos, aparece la vida espontáneamente.

Origen de la vida - II

L. PASTEURHierve varias horas un extracto y lo cierra a la lámpara, no se observa generación de vida

Origen de la vida - III

� Panspermia: Las primeras células llegan del espacio (meteorito, nubes de materia, etc.)

� Hipótesis química (A. Oparin): En la Tierra primitiva, en disolución de sustancias (hidrogeno, metano, amoniaco y agua), con alta temperatura y energía eléctrica (rayos) pudo crearse la vida,

Experimento de Miller

En 1953, la hipótesis de Oparin se vio respaldada por el científico S. Miller, quien ideo un experimento de laboratorio que reproducía las condiciones primitivas, haciendo reaccionar la mezcla con descargas eléctricas de 60000 voltios.

Origen de la vida - IV

L. MARGULIS : Origen biológico.Los ancestros de las células actuales fueron células con una o dos funciones que se incorporaron a una única células hospedadora y con el tiempo dieron lugar a los distintos orgánulos de las células

Hipótesis metabólicaMoléculas sencillas aisladas por una membrana, reaccionan con reacciones cada vez más complejas

Mundo ARNMoléculas de ARN obtenidas al azar, se multiplican mediante mutaciones

Fijismo / creacionismo

� Basado en ideas religiosas� El mundo es estático y las formas vivientes son

inmutables desde su creación.Para explicar fósiles y extinciones conocidas: � Teoría diluviana.� Teoría cataclista o catastrofista.

� Actualmente y vinculado a grupos ultraconservadores / religiosos se habla del “diseño inteligente”

� La tierra tiene mucho tiempo, suficiente para poder explicar los fósiles como vestigios de épocas pretéritas

� No se explican correctamente las sucesivas extinciones

Problemas del creacionismo

Evolucionismo

� Los seres vivos tienen un origen común y proceden unos de otros por sucesivas transformaciones y cambios acumulativos.

� Se inició en a finales del siglo XVIII y alcanzó su plenitud en el s. XIX con C. Darwin, A. Wallace y JJ. Monet (Lamarck)

Pruebas de la evolución

� Pruebas paleontológicas.� Existencia de fósiles que

se pueden organizar y secuenciar desde los más simples a los más complejos paso a paso (Series filogénéticas).

Clasificación de seres vivos

� Pruebas bioquímicas:� El ADN tiene más o menos semejanzas

según el grado de proximidad o lejanía de las especies.

� Pruebas embriológicas:� Los embriones son más parecidos

cuando mayor sea la proximidad de las especies

Pruebas de la evolución

Pruebas de la evolución

� Pruebas anatómicas:Algunas estructuras se derivan de una

única anatomía (órganos homólogos)

Órganos análogos: Con origen distinto realizan la misma función

Órganos vestigiales

� Las especies cambian con el tiempo para adaptarse a los cambios del entorno. Estos cambios son hereditarios.

� Esta teoría no tiene la aprobación de la comunidad científica pero es la primera teoría evolutiva.

� Es la primera teoría evolutiva

Teorías evolutivas.Lamarck (1809)

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES� Los organismos evolucionan

lentamente por selección natural generando individuos con variaciones al azar donde se produce la supervivencia de los más aptos que son los que se reproducen.

Teorías evolutivas.Darwin y Wallace (1859)

NeodarwinismoTeoría sintética de la evolución

� Une el darwinismo primitivo y los conocimientos de genética

� Las fuentes de variación son:� Mutaciones genéticas� Recombinación genética.

� El ambiente selecciona a los más adaptativos.

� La selección natural actúa sobre poblaciones no sobre individuos

� Migración de individuos� Hibridación entre especies afines� Deriva genética� El aislamiento reproductivo� Las radiaciones evolutivas� Extinciones� Formación rápida de especies� Continuidad sin cambio

NeodarwinismoTeoría sintética de la evolución

¿Sigue la evolución?

� La evolución no tiene una finalidad.� En el caso del “homo” ??� Eugenesia: Mejora de la dotación

genética humana� Consejo genético� Terapia genética

� Selección germinal� Clonación

� Primates: Hace 8·106 años vivían en el Rift (África)� Cambio climático: selva � sabana� Adaptación al bipedismo

� Homínidos: Hace 4·106 años

El origen del ser humano

Árbol evolutivo humano

Evolución humana: características

Bipedestación� Foramen magnum hacia abajo.

Cabeza vertical. � Doble curvatura de la columna.� Espalda inferior corta.� Cabeza del fémur en ángulo y

reforzada.� Piernas largas.� Rodillas inclinadas hacia dentro.� Pie con pulgar no oponible.� Cadera corta y ancha.� Canal del parto estrecho y

curvado. Parto ventral.� Cópula frontal.� Capacidad de transporte con las

manos.� Acortamiento de los dedos de las

manos. Permite la manipulación de instrumentos.

Evolución humana: características

Causas hipotéticas de la bipedestación :

� Cuerpo con poco balanceo lateral. Eficaz en marchas prolongadas.

� Posibilita ver más lejos. Facilita el escape de la predación.

� Liberación de las manos para transporte de alimentos.

Evolución humana: características

Neotenia� Nacimiento en estado

muy inmaduro, consecuencia de pelvis estrecha.

� Enlentecimiento del desarrollo embrionario.

� Aprendizaje muy largo.

Evolución humana: características

Cefalización� Aumento del tamaño

cerebral (índice de cefalización).

� Desarrollo de la corteza cerebral (pensamiento).

� Autoconciencia.� Comportamientos y

conceptos simbólicos sobre la muerte y el mas allá.

� Cohesión social.� Fabricación de herramientas.

Cultura material.� Dominio del fuego.� Desarrollo de

manifestaciones artísticas.

Evolución humana: características

Dentición� Mandíbula parabólica.� Disminución de los

caninos. Ausencia de diastema.

� Movimiento lateral de la mandíbula (molido).

� Disminución de la musculatura masticatoria. Desaparición de la cresta sagital.

Evolución humana: características

Desarrollo del lenguaje� Útil para cohesión social.� Laringe en posición baja. Impide respirar y tragar

a la vez.

Australopithecus

� Vivieron en África entre los 4 y los 2,5 m.a. Los más antiguos (A. anamensis y A. afarensis) eran de pequeña estatura (hasta 1,50), con largos brazos que les permiten trepar a los árboles, pero con pelvis y columna que les permite la marcha bípeda.

� Se han encontrado huellas de pisadas fósiles que confirman su bipedismo(huellas de Laetoli).

Homo hábilis

� África: 1,6 millones de años. Extinto.

� Utensilios de piedra elaborados� Carnívoro oportunista

� Tamaño craneal sobre unos 650 cc.

� Manos con agarre, aunque curvadas (árboles)

Homo habilis

� Vivió entre 2,5 y 1,6 m.a. Su aspecto es similar al A. africanus, pero con capacidad cerebral mayor.

� Sus fósiles se asocian a herramientas líticas toscas, talladas para uso inmediato, pero que permiten ampliar la dieta con alimentos más energéticos como la carroña.

Homo erectus /ergaster

� Vivió entre 1,8 y unos 50 000 años, y se extendió por Europa, Asia y África, aunque sus últimos representantes vivieron en Asia; uno de sus descendientes probablemente fue Homo floresiensis.

� Utilizaba el fuego para cocinar y fabricaba instrumentos más sofisticados: hachas de piedra, instrumentos de hueso, vasijas, etc. Era cazador, carroñero y recolector; podría haber tenido capacidad de

Homo antecessor

� Se han encontrado restos de 800 000 años de antigüedad en Atapuerca (Burgos). Sería un antepasado común de las dos líneas posteriores, Homo neanderthalensis y Homo sapiens.

� Eran individuos altos y fuertes y con una capacidad craneana superior a 1000 cc. Hay indicios de

Homo neanderthalensis

� Habitó Europa y partes de Asia occidental desde hace 230 mil hasta 29 mil años atrás

� Se extiende desde el Atlántico en el oeste hasta Uzbekistán en el este y desde Inglaterra en el norte hasta el Levante en el sur.

� Especie bien adaptada al frío extremo. En ellos se notan cráneos alargados y amplios, complexión corta y robusta, y nariz grande; rasgos que denotan adaptación a climas fríos.

� Sus cerebros eran igual o más grandes que los del hombre moderno. Un neandertal promedio tendría una altura de 1,65 m, de contextura pesada, y musculatura robusta.

Homo sapiens

� Se originó en algún lugar de África hace alrededor de 150.000 años. La especie se expandió relativamente lento, llegando a Australia hace 40.000 años. En Europa, parece haber entrado más lentamente, entre 40.000 y 35.000 años, por la península ibérica y por el este.

� Las herramientas de nuestra especie pertenecen al llamado "Modo IV". Encontramos también enterramientos, siendo mucho más complejos que los de los neandertales. Pensamiento simbólico.

H. neanderthalensis/H. sapiens

� África: 1,5 millones de años� Capacidad craneal grande� Industria lítica avanzada� Primer homínido con habla� Comportamiento social complejo� Cazaba animales de gran tamaño (para

esto necesitaban comunicarse, organización y planificación)

Homo ergaster

Homo erectus

� Entre 1,6 millones y 300 000 años� Capacidad craneal de 800 a 1200

cc

� Era muy robusto, erecto y de talla elevada, casi 1,80 m de media. Industria lítica avanzada y conocen el fuego

� Fabrica útiles de en piedra mucho más elaborados: hendedores, picos, hachas de mano, etc.

Homo antecessor

� 750 a 850 mil años � La morfología facial es similar a la

del homo sapiens � Capacidad craneal unos 1000 cc.� Usan herramientas habitualmente

(líticas, madera, curten el cuero, fuego, etc.)

� Practican canibalismo como alimento no de tipo ritual.

� Poblaron Europa

Homo heidelbergensis

� Hace 500 mil a 250 mil años� Eran individuos altos (1,75 m) y muy

fuertes (llegarían a 100 kg)� Gran capacidad craneal 1350 cc� Dieta variada (caza, carroña,

vegetales)� Organización social avanzada � Industrial lítica, uso habitual del fuego� Relaciones afectivas intensas derivadas de un periodo

grande cuidado de las crías (hasta cinco años)

Homo neanderthalensis

� 230.000 hasta 28.000 años � Esqueleto robusto y muy fuerte� Capacidad craneal elevada 1500 cc� Bien adaptada al frío.� Organización social en tribus muy avanzada.� Ideas religiosas?� Tecnología muy avanzada� Tenían lenguaje.� Coexistieron con el homo sapiens y comparten el 99,5

% del genoma.� Tenían el grupo sanguíneo O

Homo sapiens

� Origen en África hace uno 180 mil años� Seres humanos actuales

� Cráneo y esqueleto con rasgos modernos: frente alta, rostro retraído, mandíbulas con mentón y estructura ósea aligerada.

� Pensamiento abstracta, lenguaje desarrollado� Organización social� Manipula su entorno

� Ocupa toda la tierra