TEMA 4: ORIGEN Y TEMA 4: ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LOS EVOLUCIÓN DE LOS

SERES VIVOSSERES VIVOS

HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DELA VIDADELA VIDA

►HIPÓTESIS:- Base científicaHIPÓTESIS:- Base científica

- Ideas religiosas de la - Ideas religiosas de la épocaépoca

dos grandes corrientes de pensamiento, la generación espontánea, idea que perduró hasta finales del siglo XIX, cuando L. Pasteur la rebatió, y, modernamente, la teoría del origen químico de la vida y la teoría del origen extraterrestre.

La generación espontánea

► Los primeros que se ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la cual los seres vivos provenían directamente del barro, del estiércol y de otras materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente aparecían.

►m.o descomposición-----------------S.vivos

►Fue a finales del s. XVII cuando Fue a finales del s. XVII cuando comenzó a cuestionarse la idea, comenzó a cuestionarse la idea, especialmente a partir de los trabajos especialmente a partir de los trabajos de Francesco de Francesco RediRedi (1626-1698), (1626-1698), demostró que los gusanos no aparecían demostró que los gusanos no aparecían por generación espontánea, y que su por generación espontánea, y que su presencia estaba relacionada con la presencia estaba relacionada con la posibilidad que tenían las moscas de posibilidad que tenían las moscas de llegar a la carne y los pescados. llegar a la carne y los pescados.

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►La fabricación del primer microscopio La fabricación del primer microscopio por Anton van Leeuwenhoek (1632-por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) permitió descubrir los 1723) permitió descubrir los "animáculos" o seres microscópicos, "animáculos" o seres microscópicos, que fueron al final los que ayudaron a que fueron al final los que ayudaron a rechazar la idea de la generación rechazar la idea de la generación espontánea, gracias a los espontánea, gracias a los experimentos de experimentos de Louis PasteurLouis Pasteur (1822- (1822-1895).”Todo ser vivo, procede de otro 1895).”Todo ser vivo, procede de otro ser vivo”. Los microorganismos del ser vivo”. Los microorganismos del aire descomponen la m.oaire descomponen la m.o

►HIPÓTESIS DE LA HIPÓTESIS DE LA PANSPERMIAPANSPERMIA: la vida : la vida se originó en el espacio y viajó en se originó en el espacio y viajó en forma de esporas de un sistema forma de esporas de un sistema planetario a otro.planetario a otro.

►HIPÒTESIS DE LA HIPÒTESIS DE LA SÍNTESIS SÍNTESIS PREBIÓTICAPREBIÓTICA::

se basa en la hipótesis química se basa en la hipótesis química expuesta por el ruso A. expuesta por el ruso A. OparinOparin y el y el inglés inglés HaldaneHaldane en 1923. en 1923.

SÍNTESIS PREBIÓTICASÍNTESIS PREBIÓTICA

► Cuando la Tierra se formó hace unos 4.500 Cuando la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años, era una inmensa bola millones de años, era una inmensa bola incandescente en la que los distintos incandescente en la que los distintos elementos se colocaron según su densidad, elementos se colocaron según su densidad, de forma que los más densos se hundieron de forma que los más densos se hundieron hacia el interior de la Tierra y formaron el hacia el interior de la Tierra y formaron el núcleo, y los más ligeros salieron hacia el núcleo, y los más ligeros salieron hacia el exterior formando una capa gaseosa exterior formando una capa gaseosa alrededor de la parte sólida, la alrededor de la parte sólida, la protoatmósfera, en la que había gases como protoatmósfera, en la que había gases como el metano, el amoníaco y el vapor de agua. el metano, el amoníaco y el vapor de agua.

►Estos gases estaban sometidos a Estos gases estaban sometidos a intensas radiaciones ultravioletas (UV) intensas radiaciones ultravioletas (UV) provenientes del Sol y a fuertes provenientes del Sol y a fuertes descargas eléctricas. por efecto de descargas eléctricas. por efecto de estas energías esos gases sencillos estas energías esos gases sencillos empezaron a reaccionar entre sí empezaron a reaccionar entre sí dando lugar a moléculas cada vez más dando lugar a moléculas cada vez más complejas.complejas.

► la Tierra empezó a enfriarse, y la Tierra empezó a enfriarse, y comenzó a llover de forma torrencial y comenzó a llover de forma torrencial y estas lluvias arrastraron las moléculas estas lluvias arrastraron las moléculas de la atmósfera hacia los primitivos de la atmósfera hacia los primitivos mares que se iban formando mares que se iban formando

►Las moléculas siguieron reaccionando Las moléculas siguieron reaccionando entre sí, apareciendo nuevas moléculas entre sí, apareciendo nuevas moléculas cada vez más complejas; Oparin llamó a cada vez más complejas; Oparin llamó a estos mares cargados de moléculas el estos mares cargados de moléculas el CALDO NUTRITIVO o SOPA PRIMORDIALCALDO NUTRITIVO o SOPA PRIMORDIAL. . Algunas de esas moléculas se unieron Algunas de esas moléculas se unieron constituyendo unas asociaciones con constituyendo unas asociaciones con forma de pequeñas esferas llamadas forma de pequeñas esferas llamadas COACERVADOSCOACERVADOS, que todavía no eran , que todavía no eran células. células.

►Este proceso continuó hasta que apareció Este proceso continuó hasta que apareció una molécula que fue capaz de dejar una molécula que fue capaz de dejar copias de sí misma. Algo similar a un copias de sí misma. Algo similar a un ÁCIDO NUCLEICOÁCIDO NUCLEICO. Los coacervados que . Los coacervados que tenían el ácido nucleico empezaron a tenían el ácido nucleico empezaron a mantenerse en el medio aislándose para mantenerse en el medio aislándose para no reaccionar con otras moléculas, y no reaccionar con otras moléculas, y finalmente empezarían a intercambiar finalmente empezarían a intercambiar materia y energía con el medio, dando materia y energía con el medio, dando lugar a primitivas lugar a primitivas célulascélulas. .

►Estas primeras células se extenderían Estas primeras células se extenderían por los mares, dando comienzo un por los mares, dando comienzo un proceso que aún sigue funcionando hoy proceso que aún sigue funcionando hoy en día, el proceso de en día, el proceso de EVOLUCIÓN EVOLUCIÓN BIOLÓGICABIOLÓGICA, responsable de que , responsable de que a partir a partir de seres vivos más sencillos vayan de seres vivos más sencillos vayan surgiendo seres vivos cada vez más surgiendo seres vivos cada vez más complejoscomplejos, y que es la causa de la gran , y que es la causa de la gran diversidad de seres vivos que han diversidad de seres vivos que han poblado y pueblan actualmente la Tierra, poblado y pueblan actualmente la Tierra, lo que hoy llamamos la lo que hoy llamamos la BIODIVERSIDADBIODIVERSIDAD..

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LA EVOLUCIÓN DE LOS LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOSSERES VIVOS

► Una vez que la vida surge sobre la Tierra, se Una vez que la vida surge sobre la Tierra, se nos plantea un nuevo interrogante: ¿cómo a nos plantea un nuevo interrogante: ¿cómo a partir de partir de una sola célulauna sola célula han podido han podido aparecer todas las especies tan diferentes aparecer todas las especies tan diferentes que existen hoy día?. Es evidente que la que existen hoy día?. Es evidente que la contestación a esta pregunta ha variado contestación a esta pregunta ha variado mucho de la época en que se aceptaba la mucho de la época en que se aceptaba la teoría de la generación espontánea a teoría de la generación espontánea a cuando esta teoría fue rechazada. cuando esta teoría fue rechazada.

Teorías preevolutivas Teorías preevolutivas ► FIJISMOFIJISMO. Hasta el s. XIX se pensó que los seres . Hasta el s. XIX se pensó que los seres

vivos eran inmutables y que habían existido vivos eran inmutables y que habían existido siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, fijos .fijos .

►G. CuvierG. Cuvier (1769-1832 ): fijista(igual que (1769-1832 ): fijista(igual que LinneoLinneo),),al descubrir fósiles, pensó que las al descubrir fósiles, pensó que las especies aparecían sobre la Tierra y se mantenían especies aparecían sobre la Tierra y se mantenían durante mucho tiempo sin sufrir ningún cambio durante mucho tiempo sin sufrir ningún cambio hasta que se producía una gran catástrofe que las hasta que se producía una gran catástrofe que las hacía desaparecer, tras lo cual aparecían nuevas hacía desaparecer, tras lo cual aparecían nuevas especies que volvían a desaparecer en otra especies que volvían a desaparecer en otra catástrofe y así sucesivamente, surgiendo una catástrofe y así sucesivamente, surgiendo una variante de las ideas fijistas que constituyó el variante de las ideas fijistas que constituyó el CATASTROFISMO.CATASTROFISMO.

TEORÍAS EVOLUTIVAS TEORÍAS EVOLUTIVAS

►J.B. de LamarckJ.B. de Lamarck (1744-1829) (1744-1829) estudiando también fósiles llegó a estudiando también fósiles llegó a deducciones completamente opuestas deducciones completamente opuestas al fijismo.al fijismo.

►Según Lamarck las especies actuales Según Lamarck las especies actuales provenían de especies primitivas, hoy provenían de especies primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas.modificaciones sucesivas.

► Estas transformaciones se debían a que Estas transformaciones se debían a que cuando cambiaban las condiciones cuando cambiaban las condiciones ambientales, los seres vivos desarrollaban ambientales, los seres vivos desarrollaban caracteres que les ayudaban a vivir mejor caracteres que les ayudaban a vivir mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos caracteres se transmitían a sus caracteres se transmitían a sus descendientes, apareciendo especies nuevas; descendientes, apareciendo especies nuevas; es lo que llamaba la es lo que llamaba la HERENCIA DE LOS HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOSCARACTERES ADQUIRIDOS. .

► Se basa en la observación superficial de los Se basa en la observación superficial de los hechos.hechos.

DARWINISMO=T.DE LA DARWINISMO=T.DE LA EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN

►A finales de siglo, A finales de siglo, C. DarwinC. Darwin (1809- (1809-1882) y 1882) y A. WallaceA. Wallace (1823-1913) (1823-1913) mejoraron las ideas lamarckistas, mejoraron las ideas lamarckistas, rechazando la herencia de los rechazando la herencia de los caracteres adquiridos e introduciendo caracteres adquiridos e introduciendo los conceptos de VARIABILIDAD DE los conceptos de VARIABILIDAD DE LAS POBLACIONES y SELECCIÓN LAS POBLACIONES y SELECCIÓN NATURAL NATURAL

La Selección NaturalLa Selección Natural

► , es el mecanismo por el cual las spp , es el mecanismo por el cual las spp cambian a lo largo del tiempo. cambian a lo largo del tiempo. “Proceso continuo y gradual en el “Proceso continuo y gradual en el tiempo”.tiempo”.

►Existe una lucha por la supervivencia Existe una lucha por la supervivencia en cuanto a los en cuanto a los recursos recursos del medio y el del medio y el espacioespacio. (Malthus) . (Malthus)

LA VARIABILIDADLA VARIABILIDAD

► Entre los individuos de una población, debidas Entre los individuos de una población, debidas a variaciones genéticas, generadas por :a variaciones genéticas, generadas por :

- MUTACIÓNES- MUTACIÓNES

- REPRODUCCIÓN SEXUAL.- REPRODUCCIÓN SEXUAL.

Generan variaciones hereditarias sobre las que Generan variaciones hereditarias sobre las que actúa la Selección Natural.actúa la Selección Natural.

Darwin y Wallace se encontraron con el problema de explicar por Darwin y Wallace se encontraron con el problema de explicar por qué existía esa variedad de individuos y por qué había rasgos qué existía esa variedad de individuos y por qué había rasgos que sí se heredaban, ya que cuando publicaron sus obras no se que sí se heredaban, ya que cuando publicaron sus obras no se conocían aún los trabajos de conocían aún los trabajos de G.G. Mendel Mendel sobre la herencia de los sobre la herencia de los

caracterescaracteres

OBJETIVO DE LA OBJETIVO DE LA VARIABILIDADVARIABILIDAD

►Superar una determinada Superar una determinada PRESIÓN DE PRESIÓN DE SELECCIÓN SELECCIÓN (Factores que afectan (Factores que afectan negativamente a la supervivencia de negativamente a la supervivencia de las spp).las spp).

Presión de Selección + Selección Natural Presión de Selección + Selección Natural ADAPTACIÓNADAPTACIÓN

DE LAS ESPECIES AL MEDIODE LAS ESPECIES AL MEDIO

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

► Pruebas AnatómicasPruebas Anatómicas :son el reflejo directo de las :son el reflejo directo de las adaptaciones al medio.adaptaciones al medio.

ÓRGANOS VESTIGIALESÓRGANOS VESTIGIALES: órganos atrofiados, no : órganos atrofiados, no funcionales, que aparecen en antepasados antiguos funcionales, que aparecen en antepasados antiguos perfectamente funcionales, pero que con el perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles ..

ÓRGANOS HOMÓLOGOSÓRGANOS HOMÓLOGOS: órganos y estructuras : órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo. Ejemplo, la aleta tienen el mismo origen evolutivo. Ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna, pero uno es para con la misma estructura interna, pero uno es para nadar y otro para volar nadar y otro para volar

►ÓRGANOS ANÁLOGOSÓRGANOS ANÁLOGOS:órganos que :órganos que desempeñan la misma función, pero desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica tienen una constitución anatómica diferente, como el ala de un insecto y diferente, como el ala de un insecto y el ala de un ave. Especies muy el ala de un ave. Especies muy separadas evolutivamente que se separadas evolutivamente que se tienen que adaptar al mismo medio, y tienen que adaptar al mismo medio, y por lo tanto desarrollan estructuras por lo tanto desarrollan estructuras similares .similares .

►Pruebas PaleontológicasPruebas Paleontológicas :El estudio :El estudio de los fósiles nos da una idea muy de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes adaptando a las cambiantes condiciones del medio condiciones del medio

►Pruebas EmbriológicasPruebas Embriológicas :el estudio de :el estudio de los embriones de los vertebrados nos da los embriones de los vertebrados nos da una interesante visión del desarrollo una interesante visión del desarrollo evolutivo de los grupos de animales, ya evolutivo de los grupos de animales, ya que las primeras fases de ese desarrollo que las primeras fases de ese desarrollo son iguales para todos los vertebrados, son iguales para todos los vertebrados, siendo imposible diferenciarlos entre sí; siendo imposible diferenciarlos entre sí; sólo al ir avanzando el proceso cada sólo al ir avanzando el proceso cada grupo de vertebrados tendrá un embrión grupo de vertebrados tendrá un embrión diferente al del resto, siendo tanto más diferente al del resto, siendo tanto más parecidos cuanto más emparentadas parecidos cuanto más emparentadas estén las especies estén las especies

►Pruebas BiogeográficasPruebas Biogeográficas :consisten en :consisten en la existencia de grupos de especies más la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones se ha adaptado a unas condiciones concretas. concretas.

►Son ejemplos: los pinzones de las islas Son ejemplos: los pinzones de las islas Galápagos que fueron estudiados por Galápagos que fueron estudiados por Darwin Darwin

►Pruebas BioquímicasPruebas Bioquímicas: las pruebas : las pruebas más recientes y las que mayores más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten en posibilidades presentan, consisten en comparar ciertas moléculas que comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; se ha hecho poseedores, y al revés; se ha hecho sobre todo con sobre todo con proteínasproteínas (por ejemplo (por ejemplo proteínas de la sangre) y con proteínas de la sangre) y con ADN.ADN.

NEODARWINISMO=T. SINTÉTICA NEODARWINISMO=T. SINTÉTICA DELA EVOLUCIÓNDELA EVOLUCIÓN

►Propuesto por Propuesto por T. DobzhanzkyT. Dobzhanzky, que es , que es la idea de evolución darwiniana vista a la idea de evolución darwiniana vista a la luz de la genética. Los principales la luz de la genética. Los principales motores del cambio evolutivo son: las motores del cambio evolutivo son: las mutaciones, la recombinación mutaciones, la recombinación genética y la selección natural.genética y la selección natural.

►Unifica diferentes áreas de la biología:Unifica diferentes áreas de la biología: genética, paleontología, bioquímica y genética, paleontología, bioquímica y

ecología.ecología.

Se basa en:Se basa en:

►Rechaza el lamarckismo.Rechaza el lamarckismo.►Mutación y Recombinación dan lugar a la Mutación y Recombinación dan lugar a la

variabilidad genética.variabilidad genética.►La Selección Natural actúa sobre la La Selección Natural actúa sobre la

variabilidad genética. Conduce a cambios variabilidad genética. Conduce a cambios en el conjunto de alelos de una poblaciónen el conjunto de alelos de una población

►Evoluciona la población, no los individuos.Evoluciona la población, no los individuos.►La evolución se produce de manera La evolución se produce de manera

gradual.gradual.

EL EQUILIBRIO PUNTUADOEL EQUILIBRIO PUNTUADO

►Algunos biólogos como Algunos biólogos como GouldGould, y, , y, sobre todo, los paleontólogos suelen sobre todo, los paleontólogos suelen discrepar de las ideas neodarwinistas discrepar de las ideas neodarwinistas en el aspecto de la velocidad a la que en el aspecto de la velocidad a la que se producen los cambios en las se producen los cambios en las poblaciones que terminan dando lugar poblaciones que terminan dando lugar a especies nuevas.a especies nuevas.

► Al estudiar los fósiles, lo que observan es Al estudiar los fósiles, lo que observan es que esos cambios parecen producirse que esos cambios parecen producirse mucho más deprisa de lo que indica el mucho más deprisa de lo que indica el neodarwinismo y el evolucionismo en neodarwinismo y el evolucionismo en general: el general: el registro fósilregistro fósil no nos habla de no nos habla de cambios graduales a lo largo de muchas cambios graduales a lo largo de muchas generaciones, sino de generaciones, sino de cambios mucho más cambios mucho más rápidos, en muy pocas generacionesrápidos, en muy pocas generaciones, que , que convierten a unas especies en otras como convierten a unas especies en otras como respuesta a los cambios en el medio, es respuesta a los cambios en el medio, es como si la evolución avanzara a saltos: es la como si la evolución avanzara a saltos: es la denominada denominada Teoría saltacionista, o teoría Teoría saltacionista, o teoría del equilibrio puntuadodel equilibrio puntuado. .

ESPECIES Y ESPECIACIÓNESPECIES Y ESPECIACIÓN

►ESPECIE: grupo de organismos que ESPECIE: grupo de organismos que comparte un mismo conjunto de genes comparte un mismo conjunto de genes y pueden originar una descendencia y pueden originar una descendencia fértil.fértil.

►ESPECIACIÓN: procesos que conducen ESPECIACIÓN: procesos que conducen a la formación de una nueva especie a a la formación de una nueva especie a partir de otra preexistente.partir de otra preexistente.

¿Qué condición se tiene que ¿Qué condición se tiene que producir para que se produzca producir para que se produzca

especiación?especiación?►Aislamiento reproductivo: Aislamiento reproductivo: que se que se

interrumpa el flujo continuo de genes interrumpa el flujo continuo de genes entre dos poblaciones de la misma entre dos poblaciones de la misma especieespecie..

¿Cómo?¿Cómo?- Por aislamiento geográficoPor aislamiento geográfico- Por actuación de la Selección Natural, Por actuación de la Selección Natural,

favoreciendo fenotipos más ventajosos.favoreciendo fenotipos más ventajosos.