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TEMA 3. EL ORIGEN DE LA VIDA. APARICIN DEL HOMBRE. PAG. 18El ser es eterno; existen leyes para conservar el

milagro de la vida, de las cuales el Universo extrae su belleza

Goethe1.-Intro. Qu es la vida?

Antiguamente, Ser vivo es el que nace, crece se reproduce y muere Despus: Ser vivo es el que cumple las tres funciones vitales: Relacin, reproduccin y nutricin. Actualmente: alta complejidad en base al carbono, con enlaces covalentes con otros carbonos, hidrgeno,

oxgeno y nitrgeno fundamentalmente.

Pero, Qu es la vida? (ver pg. 57 Santillana definiciones varios cientficos). Para m: la vida es uncontenedor de informacin que toma energa del medio para disminuir su entropa interna (autoordenarse) yevoluciona. Es decir, es informacin materializada que es capaz de replicarse y mejorar de una generacin aotra.1

2.- Estructura de la vida

Si la vida es autoordenacin, cuales son los niveles de orden?

Niveles organizativos vitales:

Cundo y cmo aparece la vida?

En Groenlandia estn los primeros fsiles conocidos: estromatolitos de 3.800 MA.

3.- Principales teoras del origen de la vida

I. El creacionismo: Todava a mediados del siglo pasado era una opinin generalizada que la vida en laTierra haba sido creada por una fuerza sobrenatural, despus de un acto creativo nico o bien a intervalossucesivos. Adems, esta teora sostena que cada una de las distintas especies se haba originadoseparadamente de las otras y que no haba experimentado modificacin alguna en el transcurso de lasgeneraciones sucesivas (inmovilismo de las especies).

II. La generacin espontnea: Durante muchos siglos fue una conviccin comn que los animales mspequeos podan nacer de la materia no viva, por generacin espontnea. El fundador de esta teora fueAristteles, que, hacia mediados del siglo IV a. C., El filsofo sostena que algunas formas de vida, como losgusanos y los renacuajos, se originaban en el barro calentado por el sol, mientras que las moscas nacan enla carne descompuesta de las carroas de animales. Estas convicciones errneas sobrevivieron durantesiglos hasta que, hacia mediados del siglo XVII, el bilogo italiano Francesco Redi (~1626?-1697) demostrque las larvas de mosca se originaban en la carne tan slo si las moscas vivas haban puesto previamentesus huevos all: por consiguiente, sostena que ninguna forma de vida haba podido nacer de la materiainanimada. Redi prepar algunos recipientes de vidrio que contenan carne del mismo origen; entoncescubri la mitad de estos recipientes con gasa, de modo que pudieran transpirar y dej abiertos los restantescontenedores. Despus de algunos das observ que la carne contenida en los recipientes cubiertos, aun

1 Vease What is life? de Edwin Srdinger Cambrige University Press 1944

Nivel 0 Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Nivel 5

BioelementosBiomolculas

simples(monmeros)

Estructurascomplejas Clulas Pluricelulares

Autoconciencia, voluntad,

racionalidad

C, H, O, N, P,S

Azucares,aminocidos,compuestos

orgnicos simples

ProtenasADNARN

ProcariotaEucariota 5 reinos Hombre

Letras Palabras Libros

Coleccin delibros

Enciclopedias

Bibliotecas World WideWeb

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cuando estaba en putrefaccin no contena traza alguna de larvas, al contrario de lo que suceda con lacarne de los recipientes descubiertos, en la que las moscas adultas haban podido poner sus huevos.

Aun as la teora de la generacin espontnea sigui sin ser rechazada totalmente hasta que Louis Pasteaurla destron definitivamente con un experimento similar en 1863.

III. Sntesis prebitica

Experimento de Miller en 1953 y mejora de la teora en chimeneas hidrotermales submarinas.En 1953 Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso asu director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hiptesis de Aleksandr Oparin y J. B. S.Haldane segn la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se haban producido reacciones qumicas quecondujeron a la formacin de compuestos orgnicos a partir de inorgnicos, que posteriormente originaronlas primeras formas de vida.

Este experimento dio como resultadola formacin de una serie demolculas orgnicas, entre la quedestacan cido actico, ADP-Glucosa, y los aminocidos glicina,alanina, cido glutmico y cidoasprtico, este experimento fue clavepara comprobar la teora de Oparn yHaldane

Pero en 1959, Morowitz calcul eltiempo necesario para que reaccionesqumicas aleatorias (=casuales)formaran una simple molcula deARN autoreplicable. No un organismocompleto, no estamos hablando de unser humano, ni siquiera de una flor,tan slo una simple molcula deARN. Basando sus clculos en unavelocidad bastante optimista de estasreacciones y suponiendo que todaslas casualidades se van a dar,concluy que el tiempo para formaruna bacteria exceda no solamente en4.500 millones de aos la edad de la Tierra, sino tambin los 13.700 millones de aos de edad del universo."

En los aos 70 se mejor esta teora para explicar objeciones a las condiciones que debera tener laatmsfera primitiva, se propone que la sopa primordial est en las chimeneas hidrotermales no en charcassuperficiales (ms reductoras y ms concentradas) que daran lugar a protobacterias extremfilos.

IV. Mundo ARN:El ADN requiere protenas para su sntesis y replicacin, pero las protenas slo pueden ser construidas apartir de las instrucciones que portan el ADN. La solucin a este crculo vicioso tiene que encontrarse enalguna molcula ms simple que tuviera, al mismo tiempo, la capacidad de estimular su propia replicacin yla de interactuar con otras molculas para construir otras ms complejas.

Un candidato firme para ejercer este papel es el ARN. Los investigadores hablan de un brumoso y remotomundo de ARN. (Monstruo de Spiegelman en los 70)

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V. Modelo del metabolismo antes del ARN.

Este modelo trata de explicar la imposibilidad prctica de que de una molcula simple se forme una molculade ARN con capacidad autorreplicantes. Se trata de suponer que existi un intermedio entre las molculassimples del experimento de Miller y el mundo del ARN. Este modelo postula la existencia de un mundo dondeexistan molculas simples pero con capacidad metablica.

VI. Panspermia. Pg 19 del SM

La Panspermia es la hiptesis que sugiere la vida se origin en la Tierra a partir de la llegada de ciertassemillas o esencias de vida procedentes de todo el universo. El creador de esta teora fue el filsofo griegoAnaxgoras, y fue apoyada por el astrnomo Fred Hoyle y por Paul Davies.2

Pruebas a favor de la panspermia:

-Existen bacterias capaces de sobrevivir largos periodos de tiempo, incluso en el espacio exterior.-Se han hallado bacterias en la atmsfera a altitudes de ms de 40 Km.-Bacterias Streptococcus mitis llevadas a la Luna pudieron ser revividas sin dificultad de vuelta a laTierra tres aos despus.-En el ao 1999 se resucitaron bacterias que haban estado congeladas en hielo en Groenlandiahaca 120.000 aos!

Pruebas en contra de la panspermia:

-No resuelve el problema inicial del origen de la vida, si no que se limita a traspasar laresponsabilidad a otro lugar.-Las altas temperaturas y fuerzas involucradas en un impacto contra la Tierra no permitiran lasupervivencia de las bacterias, aunque se han encontrado algunas especies de bacteriasextremfilas capaces de resistir condiciones muy desfavorables.

4.- La evolucin. Cronologa de siete momentos ms importantes de la evolucin

Qu nos ensea el registro fsil sobre la historia de la vida sobre la Tierra? Esta es una lista de losacontecimientos ms importantes

Origen de la clula procariota 4000 M (M=Millones de aos) Origen de la clula eucariota 1400 M Origen de pluricelulares 1100 M Fauna de la explosin cmbrica 570 M La extincin masiva del Prmico-Trisico exterminio del 95% de las especies marinas y el 70% de

las terrestres Origen de los vertebrados terrestres 360 M Extincin de los dinosaurios. La antorcha pasa de los dinosaurios a los mamferos 65 M

2 Paul Davies El quinto milagro. En busca de los orgenes de la vida 2000 Ed. Critica, S.L. Barcelona

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Origen de Homo sapiens 0,1 M.Si la vida de la Tierra la comprimiramos a un ao sta sera la cronologa:

Formacin de la Tierra 4500 millones de aos 12 mesesAparicin de la primera procariota 4000 millones de aos 11 mesesAparicin de la primera eucariota 1400 millones de aos 8 mesesAparicin de los primeros pluricelulares 1100 millones de aos 7 mesesEra de los dinosaurios 100 millones de aos 8 dasAparicin del Homo Sapiens 0,1 millones de aos 11 minutosprimera ciudad 0,02 millones de aos 2 minutosNacimiento de Cristo 0,002 millones de aos 14 segundos

El rbol de la evolucin:

a) Arqueobacterias: Si bien lucen como bacterias poseen caractersticas bioqumicas y genticas quelas alejan de ellas: no poseen paredes celulares con peptidoglicanos, presentan secuencias nicasen la unidad pequea del ARNr, poseen lpidos de membrana diferentes tanto de las bacterias comode los eucariotas (incluyendo enlaces ter en lugar de enlaces ster). Actualmente estn relegadosa hbitats extremos.

b) Procariotas (bacterias)c) Eucariotas (protoctista, fungi, animal y vegetal)

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Teoras evolutivas. Pag. 28 libro SM

b) Fijismo: El fijismo es una creencia que afirma que las especies que existen actualmente hanpermanecido invariables desde su creacin. Las especies seran inalterables, tal y como fueron creadas. Losfsiles seran restos de los animales que desaparecieron en los diluvios bblicos o bien caprichos de lanaturaleza. El fijismo describe la naturaleza como una realidad definitiva, en la que no se pueden producircambios y acabada.

El fijismo se opondra a la teora de la evolucin expuesta por Darwin, al estar muy relacionada con elcreacionismo, son teoras basadas errneamente en interpretaciones religiosas que nos explican que lasespecies fueron creadas por Dios tal y como las conocemos actualmente.

b) Lamarkismo: Doctrina evolucionista expuesta por el francs Lamarck, en 1809, en su Obra FilosofaZoolgica. De acuerdo con teora de Lamarck, la evolucin de las especies vendra dada por la siguientesecuencia de hechos:

Los cambios ambientales originan nuevas necesidades stas determinan el uso o desuso de unos u otros rganos. Tales rganos se desarrollan o se atrofian, respectivamente. Los caracteres as adquiridos son hereditarios.

c) Darwinismo: Teora biolgica de la seleccin natural expuesta por el naturalista ingls Charles RobertDarwin en su obra fundamental El Origen de las Especies, en 1859. Frente a la doctrina evolucionista deLamarck, Darwin propuso como motor bsico de la evolucin la seleccin natural que se podra resumiren los siguientes puntos: Los individuos presentan variaciones en su descendencia. La influencia del medio hace que los individuos con ciertas variaciones sean ms resistentes que

otros. Aquellos individuos dotados de variaciones ventajosas tienen ms probabilidades de alcanzar el

estado adulto, reproducirse y legar dichas variaciones a su descendencia.

d) Teoras postdarwinistas o teoras evolucionistas actuales: Introducen las mutaciones de ADN en ladescendencia como causa de las variaciones en la descendencia. Existen varias corrientes:

1. Teora sinttica: en lugar de considerar la evolucin de los individuos considera la poblacin.2. Teora saltacionista. Considera que la evolucin no se da de forma gradual sin en pequeos

saltos.3. Teora Evo-devo (Evolution & Development): considera que hay genes de distinta categora:

cuando un gen de poca categora muta, el salto evolutivo es pequeo. Cuando muta un gen decategora elevada, el salto evolutivo es grande.

4. Diseo inteligente: Est de acuerdo con las teoras modernas anteriormente citadas, peroaade la existencia de una evolucin finalista consecuencia de un impulso vital intrnseco. Esdecir, la ciencia muestra que es altamente improbable que mediante cambios producidos por elazar, haya sido posible la aparicin de la vida y la evolucin, desde simples aminocidos a lacomplejidad y perfeccin del Hombre. Es necesario un elemento inteligente que dirija estaevolucin. Este elemento inteligente puede ser Dios, o cualquier otra inteligencia capaz deorquestar la secuencia complejsima de reacciones bioqumicas desde los niveles de rdenesvitales inferiores (simples tomos) hasta un ser tan complejo con autoconciencia capaz depreguntarse por su origen y el sentido de su existencia mientras escribe estas lneas en suordenador personal.

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5.- La aparicin del Hombre. Pg. 34

IntroQu es el hombre? Cundo podemos decir que es hombre?

Documental el hombre de Piltdown

6.- Antepasados y parientes colaterales

I. Orrorin (6,5 MA)II. Ardipitecus (5,5 MA)

III. Australopitecus anamnesis (4 MA)IV. Australopitecus afarensis (3 MA) LUCYV. Homo habilisVI. Homo ergasterVII. Homo erectusVIII. Homo antecessor (1,5 MA)IX. Homo neandertalensis (aparecen hace 300.000 aos, se extinguen hace 25.000 aos)

Homo sapiens y Homo neanderthalensis comparten el 99,5% del genoma, sin embargo, La hiptesisde mixognesis o hibridacin Homo sapiens /Homo neanderthalensis resulta, por los mapeos desecuencias de ADN, prcticamente descartada; lo ms probable (reforzada tal probabilidad por larpida desaparicin de los neandertales tras la irrupcin de los Homo sapiens en Europa) es que elprincipal motivo para la extincin fuera la competencia por los recursos con los H. sapiens.[cita requerida]

Los ltimos reductos de neandertalensis se encontraron en el sur de de la Pennsula Ibrica(Andaluca, Portugal).

X. Homo floressensisXI. Homo sapiens (0,2 MA)

7.- Cambios que nos hicieron humanos. Esto por el libro SM. Pag. 36

I. Caminar ergidoII. Encefalizacin y ciclo vital

III. Lenguaje

2009 Pablo Gafo Sanz