CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO (2)

Elaborado por Beatriz BarrancoRey Pastor Curso 2012/2013

Tema 2: ¿Qué nos hizo humanos? Antes de llegar a los humanos, veamos cuál fue el

origen de la vida. Existen diversas definiciones de vida según el punto de vista que se adopte: filosófico, religioso, científico…

El nuestro será el punto de vista científico: Para la ciencia no hay una única definición de vida, pero

si se examinan detenidamente las distintas definiciones, se observa que presentan coincidencias fundamentales:

Un ser vivo es un sistema que se vale de su entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción.

El origen de la vida (teorías) Las primeras explicaciones vinieron del terreno de

lo mitológico. PRIMERAS TEORÍAS

Aristóteles GENERACIÓN ESPONTÁNEA

Concluida la Edad Media, se sentaron las bases del método científico. Pero, ¿qué es el método científico?

Se entiende como ”el estudio sistemático, controlado, empírico y crítico de proposiciones hipotéticas acerca de presuntas relaciones entre varios fenómenos”.

Científicos como Galileo, Newton, Keppler, sentaron las bases del método científico moderno. ¿Recuerdas cuáles son sus etapas? (Observación, hipótesis, experimentación, conclusión y tesis).

En base a los nuevos métodos de investigación, empezó a ponerse en duda la

teoría de la generación espontánea.

Experimentos de Pasteur

Experimentos de Redi

Oparin y Haldane proponen la hipótesis química del origen de la vida.

Oparin, basándose en los conocimientos de la época sobre las condiciones reinantes cuando se formó la Tierra, planteó que:

“Sopa primordial”

=>Las sustancias inorgánicas acabaron generando moléculas orgánicas que se concentraron en el océano formando la sopa primordial.

Condiciones reinantes: Protoatmósfera: CO2, CH4 y vapor de agua. Radiación ultravioleta (no había capa de ozono). Bombardeo de asteroides (altas temperaturas por

choques). Tormentas eléctricas.

Evolución: Gases + descargas eléctricas = moléculas sencillas. Las moléculas sencillas se acumularon en océanos y

se combinaron dando lugar a moléculas más complejas.

Aparición de coacervados (moléculas que usan otras como protección) con capacidad de replicación

Pruebas de la teoría de Oparin: el experimento de Miller.

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

Experimento de Miller

Hipótesis alternativas y/o complementarias.

Chimeneas hidrotermales submarinas Según datos actuales, la atmósfera sería menos

reductora. La “sopa primordial” sería más diluida. Posible solución: humeros negros (gases volcánicos

que proporcionan ambiente reductor y cavidades donde concentrar la “sopa”).

Panspermia Origen extraterrestre. Posibles apoyos: meteorito Australia con aminoácidos

y restos fósiles en meteorito de origen marciano.

Ahora que ya hay vida, ¿cómo fue la evolución biológica?

Definición: proceso de cambios sucesivos que acontecen a los seres vivos a lo largo de las generaciones.

Primeras teorías: teorías fijistas. Sostienen que el mundo es estático y las formas vivientes

son inmutables desde su creación (recuerda nuestros problemas de “escala”), pero ¿cómo explicar los fósiles? Teoría diluviana (los cambios de especies se producirían por

diluvios que matarían a las especies anteriores). Teoría cataclista o catastrofista (Georges Cuvier, paleontólogo,

propone que todos los cambios se producirían por grandes catástrofes).

Teoría de la herencia de los caracteres adquiridos (Lamarck).

Características generales: Los organismos cambian necesariamente a lo largo de su

vida. Cambios ambientales => Cambios hábitos. Cambios hábitos => Cambios órganos (uso/desuso). Transmisión a los descendientes.

Fallo: ¿se heredan las modificaciones corporales? Ejemplos: jirafas, membranas interdigitales.

Teoría de la evolución por selección natural (Darwin y Wallace).

Viajes de Darwin (Beagle) y relación con Wallace. Claves de la teoría evolutiva de Darwin:

Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir. Existen variaciones heredables entre los individuos de una misma

especie. Se produce una selección natural. La población cambia gradualmente.

Diferencias con Lamarck (las variaciones heredables ya estarían en los individuos), diferencias con selección artificial (no somos nosotros los que seleccionamos las características idóneas).

¿Pueden cambiar los criterios de selección? Si cambia el medio, cambiarán los criterios.

Teorías evolutivas posteriores a Darwin. Objeciones a la teoría de Darwin

Falta de pruebas (falta de conocimientos en genética). Eslabones perdidos.

Principios de s. xx: Se redescubren las leyes de Mendel (explica la variabilidad genética

por mutaciones). Aumento del registro fósil. Introducción de la estadística = la unidad evolutiva pasa a ser la

población (la selección natural actúa sobre el acervo genético de la población).

Esto lleva al desarrollo de la teoría sintética o neodarwinismo.

Teoría sintética: Existen dos fuentes de variación genética:

Mutaciones (pequeñas mutaciones) MICROEVOLUCIÓN Recombinación genética

La selección natural elige a los más adaptados. La selección natural actúa sobre poblaciones, no

sobre individuos. La Teoría sintética también tiene en cuenta…

Migración de individuos (posible recombinación de genes). Hibridación entre especies afines. Deriva genética (cambios genéticos aleatorios).

Otras teorías actuales:

Problema: no hay apenas fósiles de especies intermedias.

Teoría de los equilibrios interrumpidos o saltacionismo (Gould y Eldredge): evolución no gradual.

Teoría evo-devo: mutaciones en genes importantes provocan grandes saltos evolutivos.

¿Cómo se originarían entonces las distintas especies?

Las similitudes genéticas llevan a pensar que todos los seres vivos descienden de un ancestro común.

Las distintas especies surgirían por un proceso de especiación: Aislamiento geográfico de dos poblaciones de la misma

especie (puede se de otro tipo). Evolución diferenciada según su medio. La acumulación de diferencias provoca aislamiento

reproductivo (el cruce no daría descendientes fértiles) y, por lo tanto, una nueva especie.

Datos a favor de la evolución: Registro fósil (pruebas de especies que han aparecido y desaparecido). Anatomía comparada (similitudes entre especies). Desarrollo embrionario (similitud entre embriones en etapas tempranas de

distintas especies) Biología molecular (similitud entre los componentes químicos de todos los

seres vivos)

La evolución humana La aceptación generalizada de la teoría evolutiva de

Darwin, llevó a la búsqueda del árbol genealógico del hombre.

Este árbol es distinto según el autor que lo ha realizado. Nosotros usaremos la clasificación de Arsuaga y colaboradores en Atapuerca.

Los hombres somos una especie perteneciente a los homínidos (la única que existe actualmente), que representa un grupo de simios antropomórficos (como los chimpancés y los gorilas) que vendrían de los primates hominoideos.Es decir, tenemos antepasados en común con los “monos”, no descendemos de ellos.

Clasificación de Arsuaga y colaboradores.

Los restos más antiguos Orrorin: África hace

6-7 M.a. (muy cercano a los chimpancés).

Ardipithecus: África hace 5,5 M.a.

Australopithecus anamensis: África hace 4,2 M.a.

Australopithecus afarensis (Lucy): África hace 3,2 M.a.

África 2,5 M.a. – 1,5 M.a. Capacidad craneal: 600

cm3. Capaz de fabricar y utilizar

herramientas de piedra talladas por una cara.

Homo Habilis (“hombre diestro/hábil”)

Homo Ergaster (“hombre trabajador”)

África 1,8 M.a. – 1,2 M.a. Capacidad craneal: 800 -

1000 cm3. Usaba herramientas de

piedra talladas por ambos lados. Cazaba animales de gran tamaño (para esto necesitaban comunicarse, es decir, implica un comportamiento social)

Homo Erectus (“hombre erguido”)

Vivió hace 1,7 M.a. hasta hace unos 50.000 años. Salió de África y ocupó Asia y Europa Oriental.

Capacidad craneal: 800-1100 cm3. Fabrica útiles de piedra muy elaborados como picos y

hachas de mano. Eran cazadores, su complexión era robusta, su talla elevada, casi 1,80 m de media. Tenían fuertes mandíbulas sin mentón, pero con dientes relativamente pequeños.

Homo Antecessor (“hombre pionero”)

África y Europa 1,2 M.a. – 300000 años (fósiles Atapuerca).

Capacidad craneal: 1000-1100 cm3.

Los huesos de la cara se achatan dando un rostro más actual.

Los restos de estos individuos muestran signos de canibalismo (no como ritual, sino como hábito alimenticio)

Homo Neanderthalensis Europa 300000 años –

28000 años. Capacidad craneal: 1500

cm3 (superior al H.sapiens)

Fabricaban sus propios útiles y utilizaban el fuego.

Enterraban a sus muertos.

Homo Sapiens (“hombre sabio”) Surge en África y se extiende por todo el planeta (surge en

África hace 150000 años y su llegada a Europa fue hace unos 40000 años.

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

=> Cambios en la fisionomía del cerebro producen cambios en el comportamiento y razonamiento que, junto con cambios en la posición de la laringe, permiten el desarrollo del lenguaje verbal, pero no podemos respirar y tragar al mismo tiempo

Proceso de hominización Principales cambios:

Bipedestación: requiere cambios anatómicos como la posición del orificio del cráneo donde se conecta la columna vertebral, la orientación de las caderas y los cambios en la forma de pies y manos (pinza de precisión).

Aumento volumen craneal: por aumento del tamaño cerebral. Esto provocó problemas en el parto que se resolvieron teniendo crías prematuras y más dependientes.

Adquisición de lenguaje articulado: cerebro + aparato fonador adecuado.

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