Origen y evolucion de los organismos

Profesora Luz Adriana Cruz H.

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS


ERA ARQUEOZOICA

La corteza del planeta se fue enfriando y se condensó el vapor de agua, formaron los océanos.

La actividad volcánica seguía siendo muy intensa, lo que motivaba que grandes masas de lava saliesen al exterior y aumentasen, al enfriarse y solidificarse, el espesor de la corteza, mientras que por encima se formaba una capa de gases, la atmósfera, compuesta por elementos como el hidrógeno, metano, amoniaco y CO2, pero carente todavía de oxígeno.

Aprox. entre 3800 y 2500 millones de años


Origen de la vidaLas moléculas simples (CO2, H2,

NH3, N2, H2O, CH4) interactuaron entre ellas para formar los aminoácidos de las proteínas, los lípidos (grasas), los ácidos nucleícos (ARN), los carbohidratos (azúcares) y otros compuestos que se diluyeron en agua y luego reaccionaron entre sí originando células vivas. La atmosfera carecía de oxígeno, habían descargas eléctricas de las tormentas y radiación ultravioleta.

Membrana CelularLa membrana aisló el medio exterior y permitió el paso de nutrientes y desechos.

Síntesis de Proteínas

Código Genético

Ciclo celular


FotosíntesisLa fotosíntesis permitió producir alimento (glucosa) utilizando la energía solar y la producción de oxígeno libre en la atmosfera y en el agua. El oxígeno formó la capa de ozono. Los organismos que aprendieron a utilizar el oxigeno en el proceso de respiración, se llamaron aerobia, los cuales aumentaron la producción de ATP.


Primeras formas de vidaLos primeros seres vivientes fueran

muy parecidos a los coacervados, estas bacterias son llamadas heterotróficas anaeróbicas, debido a que durante esta época prácticamente no había oxígeno en la atmósfera y a que se "alimentan de otros", no podían elaborar sus propios alimentos.

Las células ancestrales ingirieron bacterias que se convirtieron en organelos, endosimbiosis.


ERA PROTEROZOICAAprox. entre 2500 y 560 millones de años.

Proterozoica significa "tiempo de vida inicial".

En los océanos primarios con un ambiente cálido y húmedo, ya se encuentran los primeros organismos como eucariotas, algas verde azules y bacterias.

Con ellos mas adelante aparecieron los organismos pluricelulares.


Características de los organismos vivosReproducción

Producción de nuevas generaciones de organismos similares; puede ser asexual (un solo progenitor) o sexual (recombinación de genes procedentes de dos progenitores).

Adaptación

Cambio para favorecer la superviviencia; incluye: a) adaptabilidad del organismo individual como respuesta directa ante algún cambio específico y b) mutabilidad (alteración) de genes y cromosomas, que se produce al azar y no como respuesta a una necesidad específica, produciendo un rango de variabilidad en la descendencia.

IrritabilidadMovilidad endógena(autogenerada)

Capacidad de sentir y responder adaptativamente a los estímulos internos y externos. No todos los organismos son capaces de moverse (movilidad) durante todas las etapas de su vida, pero no importa lo estacionario que sea un organismo en sí mismo, el movimiento autogenerado de partes del cuerpo siempre se presenta (por ejemplo, el follaje de los vegetales gira hacia la luz y las raíces se mueven a favor de la gravedad).

Nutrición: Digestión, Absorción

Captar y utilizar substancias (nutrientes) para el crecimiento, mantenimiento y reproducción. Incorporación de nutrientes. Degradación mecánica y química de los nutrientes. Incorporación a los tejidos de los productos de la digestión.

Transporte interno Distribución de alimentos, desechos, etc., a través del cuerpo, a menudo por medio de un sistema circulatorio.

MetabolismoConversión química de los nutrientes en el interior de las células; incluye: a) catabolis mo, rotura de grandes moléculas en otras más pequeñas, con liberación de energía, y b) anabolismo, síntesis de grandes moléculas a partir de otras más pequeñas, con el uso de parte de esa energía.

RespiraciónIntercambio de gases que implica, para los animales, captación neta de oxígeno (O 2 utilizado en fabricar agua como producto catabólico final) y eliminación de dióxido de carbono (CO2 otro producto del catabolismo).

ExcreciónEliminación de los desechos metabólicos, como amoníaco y urea, o cualquier sustancia presente en exceso, necesaria para mantener el estado corporal de equilibrio químico dinámico (homeostasis).

Ácidos nucleídosADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), macromoléculas sintetizadas por todos los organismos y de las que depende toda la producción biológica.

ProteínasMacromoléculas de variedad casi infinita que realizan muchas funciones: componentes estructurales (colágeno en el tejido conectivo), hormonas, moléculas ligadas a oxígeno (hemoglobinas), enzimas que catalizan (facilitan) reacciones químicas (por ejemplo, pepsina, una enzima que digiere proteínas).


Organismos multicelularesLas agrupaciones de células se especializaron formando tejidos, lo cual optimizó las funciones del organismo. Los nuevos organismos multicelulares necesitaron:- Líquido extracelular para obtener nutrientes y eliminar residuos.- Realizar digestión de los alimentos- Un sistema de transmisión de la información que les permitiera mantener informadas a todas las células para hacerlas reaccionar.- Un sistema de sostén resistente.


Animales primitivos-Poríferos: no presenta simetría, no poseen órganos ni tejidos verdaderos, tiene fibras de colágeno asociadas a espículas de carbonato de calcio o de sílice, se alimenta por filtración.

-Celenterados: corales, anémonas y medusas, presentan simetría radial, forman epidermis y gastrodermis (tejidos), tienen redes nerviosas sencillas para la captura de alimento, boca y cavidad digestiva.

- Celomados: el celoma es una cavidad interna que aparece en el estado embrionario y que en los adultos alberga órganos internos, se llena de líquido y sirve de esqueleto hidrostático y sirve para transportar gases, nutrientes y desechos. Los celomados tienen mesodermo que origina tejidos especializados como muscular y circulatorio. A partir de ellos se formaron los anélidos, los moluscos, los artrópodos y los equinodermos.


- Anélidos: gusanos segmentados (unidades repetidas), antecesores de los artrópodos y los moluscos, presentan simetría bilateral, cefalización, órganos sensitivos como ojos simples y receptores táctiles y gustativos.

- Moluscos: se adaptaron rápidamente a todas las condiciones de vida en forma de bivalvos (ostras), gasterópodos (caracol) y cefalópodos (calamar) que son eficientes predadores.

- Equinodermos: con piel cubierta de espinas y esqueleto de pequeñas placas calcáreas como los erizos y las estrellas de mar.


- Artrópodos: redujeron segmentos corporales y especialización en funciones concretas como locomoción, alimentación. Fueron los primeros en conquistar el medio terrestre por lo cual desarrollaron esqueleto rígido e impermeable, patas, alas y/o antenas.

Debido a la abundancia de alimento se diversificaron rápidamente: arácnidos (escorpiones, arañas, ácaros, garrapatas), crustáceos (langostas, camarones, cangrejos, cochinillas), miriápodos (ciempiés, milpiés) e insectos (hormigas, cucarachas, moscas, abejas, chinches, escarabajos) que se adaptaron a todos ambientes y recursos disponibles debido a:

- Pequeño tamaño, exoesqueleto, intercambio de gases a través de tráqueas.- Numerosos descendientes y poco tiempo entre generaciones.- La metamorfosis, que les permite explotar distintos recursos.- La organización social (hormigas, abejas, avispas y termitas) por el reparto de funciones.- Adaptación al vuelo.


ERA PALEOZOICA

Es una era de transición entre unas formas de vida todavía primitivas como son los invertebrados, a los vertebrados. Y de la vida exclusivamente en el mar, a la conquista de la tierra por parte de animales y plantas.

Aprox. entre 560 y 245 millones de años, significa era Primaria o "vida antigua".

LA ERA PALEOZOICA se divide en seis periodos:- Cámbrico - Ordovícico - Silúrico - Devónico- Carbonífero- Pérmico


PERIODO CÁMBRICO Aprox. entre 560 y 510 millones de años, "Vida en el mar

ausencia de vida en la tierra".

De este periodo surgen casi todos los principales tipos de invertebrados con fuertes caparazones y exoesqueleto, como los trilobites, las conchas, caracoles y moluscos cefalópodos. La competencia entre depredadores y presas provocó un rápido desarrollo de estructuras de ataque eficientes y sistemas de defensa cada vez más efectivos.


PERIODO ORDOVÍCICOAprox. entre 510 y 438 millones de años.

Los mares se retiraron dejando grandes áreas descubiertas, los continentes se acercaron unos a otros y se elevaron montañas, se produjo una intensa actividad volcánica.

Aparecen animales que poseían una estructura anatómica precursora de la espina dorsal, los primeros vertebrados (unos peces primitivos) y los corales. La Vida comienza una tímida conquista de la tierra con las briofitas (plantas sin raíces, ni tallo, ni hojas) y los artrópodos terrestres.


PERIODO SILÚRICO Aprox. entre 438 y 408 millones de

años.La vida se aventuró con plantas simples, que tenían un sistema vascular para la circulación de agua, y animales parientes de los artrópodos marinos, parecidos a los escorpiones llamados euriptéridos. La cantidad y la variedad de trilobites disminuyeron, pero en los mares abundaban corales, cefalópodos y peces mandibulados.


Primeros vertebradosPresentan mayor tamaño corporal con un esqueleto interno que les permite crecer, un sistema nervioso dorsal y una concentración de centros nerviosos en la cabeza. Cuando aumento la competencia en el medio acuático iniciaron la conquista del medio terrestre .-Agnatos (primeros peces): carecían de mandíbula, vejiga natatoria y de aletas pares, su cuerpo estaba cubierto por placas óseas, dieron origen a las lampreas.-Condrictios (peces cartilaginosos): tienen esqueleto de cartílago, no tienen escamas, ni vejiga natatoria; tienen boca ventral, dientes formando filas, hendiduras branquiales (no puede dejar de moverse). Presentan fecundación interna.


- Osteocitos (peces óseos): presentaban 4 aletas con músculos, dieron origen a los anfibios. Su éxito evolutivo se debe a mejoras en el diseño anatómico y funcional :

•El esqueleto óseo es más resistente y rígido• La piel cubierta de escamas hidrodinámicas • El opérculos les permiten intercambias gases sin moverse.• La boca se encuentra adelante en la cabeza.• La vejiga natatoria disminuye el esfuerzo muscular.


PERIODO DEVÓNICO Aprox. entre 408 y 360 millones de

años.Edad de los peces, pues se adaptaron tanto al agua dulce como al agua salada, entre ellos había algunos con escudo óseo externo, con o sin mandíbula, tiburones ancestros y peces óseos a partir de los cuales evolucionaron los anfibios.

En las zonas de tierra, se hallaban muchos helechos gigantes, se desarrollaron las plantas leñosas, helechos con semillas, colas de caballo y unos árboles escamosos. Aparecen los primeros bosques.


Primeros organismos terrestres- Anfibios (doble vida):, ponían sus huevos en el agua y se desarrollaban larvas que respiraban por branquias y sufrían metamorfosis, tienen una piel muy vascularizada para el intercambio de gases, la cual deben mantener húmeda. Al secarse los pantanos disminuyó su hábitat, pero podían desplazarse en tierra gracias a sus 4 patas y a su reducida capacidad pulmonar.

- Reptiles (arrastrarse): sucesores de los anfibios, su reproducción no necesitaba el medio acuático, conquistaron todos los hábitat posibles debido a:•Presentan fecundación interna• Los huevos tienen 2 envolturas • No sufren metamorfosis• La piel es escamosa e impermeable• Tienen mayor desarrollo pulmonar con alvéolos

Los peces, los anfibios y los reptiles son ectotermos (no mantienen una temperatura interna constante), en el frio permanecen inactivos.


PERIODO CARBONÍFEROAprox. entre 360 y 286 millones de años.

Los trilobites estaban casi extinguidos, pero los corales, los crinoideos y los braquiópodos eran abundantes, así como todos los grupos de moluscos.

Los climas húmedos y cálidos fomentaron la aparición de bosques exuberantes en los pantanales. Las

plantas dominantes eran los licopodios con forma de árbol, los equisetos, los helechos y unas

plantas extintas llamadas pteridospermas .

Los anfibios se extendieron y dieron nacimiento a los reptiles, primeros vertebrados que vivían sólo en tierra. Aparecieron también insectos alados como las libélulas y las cucarachas.


PERIODO PÉRMICO Aprox. entre 286 y 245 millones de años.

Las zonas de tierra se unieron en un único continente llamado Pangea.Surgieron dos tipos de reptiles: unos semejantes a los lagartos, completamente terrestres y otros semiacuáticos lentos. Un pequeño grupo de reptiles los Theriodontia, dieron lugar a los mamíferos.

La vegetación de este periodo, muy abundante, estaba constituida sobre todo por helechos y coníferas


ERA MESOZOICA se divide en tres periodos:

PERIODO TRIÁSICO: Aprox. entre 245 y 213 millones de años.

Conocida como la edad de los reptiles. Aparecieron nuevas familias de pteridospermas, y las coníferas y los cicadofitos se convirtieron en los mayores grupos florales, junto a los ginkgos.Surgieron grandes anfibios acuáticos temnospóndilos y reptiles como las tortugas, cocodrilos, los dinosaurios, pterosaurios , ictiosaurios en los océanos y notosaurios en el cielo. Los cinodontos se hacen más pequeños y se asemejan cada vez más a un mamífero. Aparecen los corales modernos y los peces óseos (teleósteos), así como muchos insectos.


Organismos endotermosTienen capas de pelo o plumas que aíslan su temperatura corporal lo que les permite:•Tener un metabolismo alto sin limitar actividades (ahorro de energía)• Pueden mantener esfuerzo físico al correr o volar • Pueden ocupar hábitat con temperaturas extremas.

- Aves: su cuerpo esta cubierto de plumas, tienen plumas especializadas para el vuelo, modificaron su esqueleto para hacerlo liviano, desarrollaron un sistema muscular que les permite despegar y aletear, presentan sacos aéreos para reducir la densidad del cuerpo, tienen pico fuerte, su circulación es completa, son ovíparos, incuban los huevos y hay cuidado parental.


PERIODO JURASICOAprox. Entre 213 y 144 millones de años.

Son comunes gimnospermas (especialmente coníferas) y helechos, muchos tipos de dinosaurios como saurópodos, carnosaurios y estegosaurios. Los mamíferos son comunes pero pequeños, aparecen las primeras aves y lagartos.

Ictiosaurios y plesiosaurios se diversifican, abundan bivalvos, ammonites, belemnites, erizos de mar, crinoides, estrellas de mar, esponjas, y braquiópodos terebratúlidos y rinconélidos.


PERIODO CRETÁCICO Aprox. entre 145 y 65 millones de años.

Se produce un gran extinción en masa de los dinosaurios y el 75% de los invertebrados. Comienza una nueva evolución basada en las plantas con flores, los mamíferos y las aves. Empiezan a aparecer nuevos tipos de insectos y peces teleósteos más modernos, son comunes los ammonites, belemnites, bivalvos rudistas, equinoides y esponjas. Varios tipos de dinosaurios (como tiranosáuridos, titanosáuridos, hadrosáuridos, y ceratópsidos) evolucionaron en tierra, así como los cocodrilos modernos; mosasaurios y tiburones modernos aparecieron en el mar. Las aves primitivas remplazaron gradualmente a los pterosaurios. Aparecieron monotremas, marsupiales y mamíferos placentarios.


Era Cenozoica (Aprox. entre 65 y 2,5 millones significa animales nuevos, era de los mamíferos

Comienzo del mundo actual, separación del supercontinente Pangea.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Pangea_animation_03.gif


- Mamíferos: las patas les permitían correr rápidamente y depredar, tenían el cuerpo cubierto de pelo, desarrollaron su cerebro, glándulas mamarias y el viviparismo. Los primeros mamíferos fueron los monotremas (ornitorrinco), luego aparecieron los marsupiales (canguros, koalas) los cuales completan el desarrollo de sus crías en la bolsa marsupial.

Con la aparición de la placenta que permite el intercambio entre la madre y el feto y debido a que la cría se encuentra protegida dentro del útero, disminuyen los peligros para las crías y no se limita la movilidad de los padres. Alcanzaron un alto grado de desarrollo evolutivo gracias a:• Un encéfalo complejo• Dentición adaptada a la alimentación • Circulación doble y completa• Presentan diafragma que facilita los movimientos respiratorios• Las extremidades presentan múltiples adaptaciones a la locomoción: nadar, volar, excavar, galopar.


PERIODO TERCIARIO: Aprox. Entre 65 y 1,6 millones de años

Las angiospermas comienzan a ser la forma de vida vegetal dominante, base de la alimentación de los mamíferos, en los bosques surgen los tipos de árboles actuales. Con la extinción de los dinosaurios comenzó la gran diversificación de los mamíferos y de las aves. Se desarrollaron nuevos grupos de mamíferos como los marsupiales, los insectívoros, los herbívoros, los lémures, los creodontos (ancestro carnívoro común de todos los félidos y los cánidos), los tapires, los rumiantes, las ballenas y los ancestros de los elefantes. También se desarrollaron mamíferos ungulados primitivos a partir de los cuales fueron evolucionando diversos grupos como los caballos, los rinocerontes, los cerdos y los camellos. Aparecieron los primates, los homínidos.


PALEOCENO: clima tropical. Aparecen las plantas modernas; los mamíferos se diversifican en varios linajes primitivos tras el evento de extinción del cretácico- terciario. Primeros mamíferos grandes (osos y pequeños hipopótamos).

EOCENO: Aparición de varias familias "modernas" de mamíferos. Las ballenas primitivas se diversifican. Primeras hierbas. Disminución del CO2. Aparecen capas de hielo en la Antártida.

OLIGOCENO: Clima cálido; rápida evolución y diversificación de la fauna, especialmente mamíferos. Importante evolución y dispersión de modernos tipos de plantas con flor. Orogenia Alpina. Formación de la corriente Circumpolar Antártica y congelación de la Antártida.

PALEOGENO


MIOCENO: Clima moderado; se hacen reconocibles las familias de los mamíferos y aves modernos. Los caballos y los mastodontes se diversifican. Aparecen los primeros simios. Levantamientos de las grandes cordilleras.

PLIOCENO: Clima frío y seco. Aparecen los Australopithecus, varios géneros de los mamíferos existentes y los moluscos recientes. Se producen las glaciaciones. Animales y plantas quedan casi destruidos. Grandes mamíferos acabaron por desaparecer.

NEOGENO


PERIODO CUATERNARIO: Aprox. entre 2 y 1,65 millones de años, hasta nuestros días

Fin de la glaciación reciente y surgimiento de la civilización humana. Florecimiento y posterior extinción de muchos grandes mamíferos (megafauna del Pleistoceno). Aparece Homo habilis y se desarrollan los humanos anatómicamente modernos. Da comienzo la reciente Edad de Hielo.

Es el periodo en el que comienza una evolución espiritual basada en la inteligencia y el desarrollo del cerebro, los seres humanos fueron capaces de desarrollar una vida organizada en grupos sociales a la que llamamos civilización


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Considera que los seres vivos se han ido diversificando y adaptando al ambiente a partir de un antepasado común.

Evolucionismo


Lamarck (1744 –1829) fue un naturalista francés, formuló la primera teoría de la evolución biológica, []acuñó el término «biología» para designar la ciencia de los seres vivos y fue el fundador de la paleontología de los invertebrados.

Propuso que la gran variedad de organismos, habían evolucionado desde formas simples; por su capacidad de adaptarse al ambiente: los cambios en ese ambiente generaba nuevas necesidades en los organismos y esas nuevas necesidades conllevaría una modificación de su estructura que sería heredable. El uso frecuente y sostenido de un órgano cualquiera lo fortifica poco a poco, dándole una potencia proporcionada a la duración de este uso, mientras que el desuso constante de tal órgano le debilita y hasta lo hace desaparecer.

Darwin (1809 –1882) fue un naturalista inglés que postuló que todas las especies de seres vivos han evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado común mediante un proceso denominado selección natural. Actualmente constituye la base de la síntesis evolutiva moderna, puesto que constituyen una explicación lógica que unifica las observaciones sobre la diversidad de la vida.

Su obra fundamental, El origen de las especies por medio de la selección natural, publicada en 1859, estableció que la explicación de la diversidad que se observa en la naturaleza se debe a las modificaciones acumuladas por la evolución a lo largo de las sucesivas generaciones.


Mecanismos de evoluciónMutación: cambios en la información genética. Son la materia prima para la evolución,

producen diversidad genética favoreciendo la adaptabilidad.

Migración: flujo de individuos entre poblaciones, aporta o sustrae alelos a la población.

Selección sexual: selección de pareja, en muchos mamíferos existe el macho dominante

Efecto fundador: cuando unos pocos individuos dan origen a una nueva población.

Cuello de botella: cuando una población muy grande queda reducida a unos pocos miembros.

Selección natural: aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán sin reproducirse con mayor probabilidad y aquellos con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente y tendría mayor posibilidad de reproducirse. Actúa sobre los fenotipos y produce cambios en los genotipos. Existen 3 tipos:

Direccional: predominancia de la característica seleccionada Disociadora: favorece los homocigotos Estabilizadora: favorece los heterocigotos


Adaptaciones- Fisiológicas, metabólicas y bioquímicas: permiten mejorar el

funcionamiento interno del organismo.

- Etológicas o de comportamiento: es mas frecuente en los animales, son conductas que afectan la superviviencia y el éxito reproductivo de las especies.

- Morfológicas: modificaciones en las características físicas externas de los organismos.

Estructurales: órganos que hacen a una especie mas eficiente en el hábitat donde vive.

Imitaciones adaptativas: mimetismo (parecido a otro organismo), camuflaje (imitación de rasgos del ambiente), coloración (previenen la depredación).


EspeciaciónUna especie es un conjunto de individuos morfológica y fisiológicamente similares que

producen descendencia fértil y que están reproductivamente aislados de otros grupos. La especiación ocurre cuando una población diverge genéticamente de la otra.

- Alopátrica: cuando el aislamiento reproductivo entre poblaciones se debe a una barrera geográfica.

- Simpátrica: ocurre en aquellas poblaciones que quedan aisladas reproductivamente, aun compartiendo el mismo espacio geográfico.


Caracteres taxonómicosMorfológicos: tienen que ver con la anatomía, permiten diferenciar subgrupos entre los animales. Ejemplo: cantidad de segmentos corporales, número de patas o antenas.

Fisiológico: se refiere al funcionamiento de los seres vivos. Ejemplo: los tipos de respiración, los tipos de reproducción.

Bioquímicos: se refiere a las propiedades de las moléculas que forman los seres vivos, como los ácidos nucleídos.

Citológicos: relacionados con la célula. Ejemplo: número de cromosoma.


Estructuras homologas: es la relación que existe entre dos partes orgánicas diferentes cuando sus determinantes genéticos tienen el mismo origen evolutivo. Hay homología entre órganos determinados de dos especies diferentes, cuando ambos derivan del órgano correspondiente de su antepasado común.

Estructuras análogas: son aquellas que poseen una función semejante partiendo del mismo medio, pero cuyo origen es generalmente distinto.

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