EL UNIVERSO Y LA VIDA

BIOLOGA, CAROLINA ARANGO RIVAS

SOMOS POLVO DE ESTRELLAS?

EL UNIVERSO COSMOS (17 300 millones aos)

ESTRUCTURA

Galaxias (polvo cosmico y

estrellas () )

Nebulosas (Polvo csmico

difuso)

Materia energa espacio donde se encuentran

Universo

observable

EL UNIVERSO

COMPOSICIN

Materia oscura (masa de las galaxias es mayor que la suma de la

masa de todas sus estrellas)

Energa oscura (contrario e. gravitacional - expansin)

Materia atmica

LA VA LACTEA

Conformada por 200.000 millones de estrellas

En el Universo hay entre 10.000 y 100.000 millones de galaxias

TEORAS DEL ORIGEN DEL UIVERSO

COSMOLOGA

Universo observable

Astros, Luna, Da y noche; Universo y el pensamiento del ser humano

Modelos astronmicos

primitivos

Aristoteles y Ptolomeo

Modelos cientficos

Heliocntico (Coprnico)

Leyes de Kepler

Sinesis gravitatoria de

Newton

Una nueva concepcin del

universo (Einstein)

T. Relatividad

Modelo cosmolgico

actual

Hubble (universo en expansin - alejamiento

estrellas)

Mas conocimientos

TEORAS DEL ORIGEN DEL UIVERSO

BIG BANG LA GRAN EXPLOSIN

Estado estacionario (u. no varia en el tiempo)

Universo pulsante (u. abierto y cerrado)

T. INFLACIONARIA

Astrofsico ingls Fred Hoyle,

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

Razones desconocidas el universo aflora repentinamente

Haz de energa ms pequeo que un tomo

15 millonsima de segundo BIG BANG

Clave: Energa = toda la energa que existe

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

. . . 380.000 AOS NUESTROS

ANCESTROS

hidrgeno

helio

. . . 380.000 Aos

PRIMEROS ANCESTROS ORIGINALES

PORQUE PRIMEROS?

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

hidrgeno

helio

300 aos aos despues del BIG BANG 13.400 aos antes de la vida

Gravedad: Nubes de gases y polvo

Presin y T

DISPERSIN NO UNIFORME

GALAXIAS

Gravedad D

entr

o

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

LUZ ENERGA Fusin de

tomos

helio

carbono

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

Litio

ENERGA

Oro

Uranio

Cobre

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

JUEGO QUMICO - TABLA PERIDICA

Hierro en la sangre POLVO DE ESTRELLAS

8.000 MILLONES DE AOS

RENACER ESTRELLAS EXPLOSIONES

ELEMENTOS MS

PESADOS

99%

Gas y polvo

1%

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

LUNA

CLIMA

DESACELERACIN

DE LA TIERRA

6H A 24 H

EVOLUCIN DE LA VIDA

Elemento extrao

Congregan

rbita, 1 ao

Estabilidad,

inclinacin

EVOLUCIN DEL UNIVERSO

4.400 AOS ATRS: VAPOR DE AGUA

ENFRIAMIENTO DE PLANETA

CHARCAS, LAGOS OCEANOS; O, H, N

CIDOS NUCLEICOS

CDIGOS SECRETOS DE

LA VIDA

ORIGEN DE LA VIDA

VIDA Y NO VIDA

LA DIFERENCIA NO EST EN LA

COMPOSICIN, LA DIFERENCIA

RADICA EN SU ORGANIZACIN

?

ORIGEN CSMICO O PANSPERMIA ANAXGORAS Y ARRHENIUS

Panspermia:

Vida es llevada al azar de

planeta en planeta

1903

La esencia de la vida prevalecen diseminadas

por todo el universo y que la vida comenz en

la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a

nuestro planeta.

GENERACIN ESPONTANEA

BILOGOS ANTIGUOS, DESDE

ARISTOTELES, CREIAN QUE LOS SERES

VIVOS SENCILLOS (ESCARABAJOS,

GUSANOS) PROVENIAN DEL POLVO O LODO

LA CREENCIA SE BASABA EN QUE , EN LA

CARNE EN DESCOMPOSICIN PARECAN

SURGIR GUSANOS Y LARVAS.

La materia viva se puede formar a partir de materia

no viviente.

1920- 1930 EVOLUCIN QUMICA

OPARIN - Bioqumico ruso

HALDANE

Especularon que quiz la atmsfera

de la Tierra joven contena muy poco

oxgeno y era rica en hidrgeno, y

que as, la vida pudo haber surgido

mediante reacciones qumicas

ordinarias.

STANLEY MILLER Y LOUIS LERMAN 1952

Resultados:

- Inicialmente Cianuro de Hidrgeno y aldehdos

- Aminocidos y azcares

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA

La molcula de ARN presenta dos caractersticas importantes:

- Almacenamiento de informacin - Catalizador (Ribozimas)

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA

QUIEN FUE

PRIMERO?

Los fsiles y estromatolitos mas antiguos datan de

aproximadamente hace 3,500 millones de aos.

Las arqueas se caracterizan por vivir

en condiciones extremas, como

temperatura , pH , salinidad o falta

de oxgeno.

Methanosarcina barkeri

LAS ARQUEAS O ARQUEOBACTERIAS

Halobacterium halobium

Las cianobacterias tienen la capacidad de realizar fotosntesis y

algunas fijan N.

Anabaena sp. Oscillatoria sp.

CIANOBACTERIAS

TEORAS PREEVOLUTIVAS

EL TRANSFORMISMO

En el transformismo se agrupan todas las leyendas que, desde la Antigedad, hablan de transformaciones fabulosas.

Naturaleza y especies vivas son una realidad definitiva y acabada:

los seres vivos son formas inalterables, siendo hoy tal y como fueron diseadas desde su comienzo

FIJISMO O CREACIONISMO

Esta teora predomin durante siglos,

apoyndose en la interpretacin literal del

GNESIS. LO INTENTA EXPLICAR

EL

CATASTROFISMO

FSILES?

CATASTROFISMO

Unos de sus defensores

fue Georges Cuvier

En el pasado se haban producido catstrofes geolgicas que producan extinciones, tras las cuales se producan nuevas creaciones. La ltima de esas catstrofes fu el diluvio universal de No .

Se opuso a la inmutabilidad de las especies.

Sostena que todas las especies evolucionan de forma gradual y

continua a lo largo de su existencia. Esta evolucin parta desde los

organismos ms pequeos hasta los animales y plantas mas

complejos y por tanto hasta el ser humano

EL LAMARCKISMO

TEORAS EVOLUTIVAS: Los seres vivos pueden transformarse a lo largo del tiempo

1.Tendencia a la complejidad Los seres vivos tienen un impulso interno hacia la perfeccin y la complejidad, se adapta a los cambios del ambiente provocando la aparicin de rganos nuevos que pasan a sus descendientes. 2. Aparicin de adaptaciones La necesidad provoca la aparicin de rganos nuevos, y cuando se deja de usar algn rgano, ste se atrfia y desaparece: La funcin crea el rgano y el rgano que no se utiliza se atrofia. 3. Herencia de los caracteres adquiridos Los caracteres adquiridos durante la vida del individuo se conservan y se transmiten a la descendencia.

EL LAMARCKISMO

La teora de Lamarck tuvo gran aceptacin

Pero se EQUIVOC al suponer que las

caractersticas adquiridas son heredables:

- Son caractersticas producidas por el ambiente, NO

POR LOS GENES NO PUEDEN HEREDARSE!! (recordemos que slo pueden heredarse esas

caractersticas reguladas por genes que estn en las

clulas reproductoras o gametos)

Ej: Los cambios obtenidos en una operacin de ciruga esttica No se heredan a los descendientes!!

La MUSCULATURA que desarrollan los atletas es un

CARCTER ADQUIRIDO pero contrariamente a lo que deca Lamarck NO SE HEREDA!!

Lamarck y el caso de las jirafas

Ante la sequa

acuciante, una

poblacin de antlopes

de cuello y patas

normales intent

cambiar su dieta por

hojas de acacia, que

abundaban en las

copas de los rboles.

Era necesario que

alargaran sus cuellos y

patas para poder

alcanzar las hojas

verdes

como las hojas accesibles se agotaban deban crecer ms para llegar a las ms altas y, por tanto, las jirafas seguan esforzndose en estirar ms su cuello y patas.

Como sus descendientes en la

siguiente generacin ya nacan con el

cuello y las patas un poco ms largos.

Segn el principio de herencia de los

caracteres adquiridos, estaran mejor

adaptados y podran seguir

esforzndose en estirar sus miembros.

A medida que pasaba el tiempo y se

sucedan las generaciones, estos

animales se iban pareciendo ms a las

jirafas actuales.

Ha sido modificada por

conocimientos actuales.

Ambos cientificos llegaron a las

mismas conclusiones pero por

separado.

LAS TEORIAS DE LA EVOLUCION SEGN EL DARWINISMO

DARWIN WALLACE

Padres de la teora evolutiva

En las islas Galpagos (Todas las islas del archipielago), en el Ocano

Pacfico frente a Sudamrica,

Dif animales ---13 ESPECIES DE PINZONES DISTINTAS!!

A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podan estar conectadas

con el hecho de que cada especie viva en un medio natural distinto, con distinta alimentacin.

En ese momento comenz Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolucin.

Islas estaban AISLADAS entre s - antepasado comn.

Su teora sobre la EVOLUCIN la plasm en su libro: EL ORIGEN DE LAS ESPECIES (publicado en 1871): los ms aptos sobreviven

PRINCIPIOS DE LA TEORA DE DARWIN

La teoria de Darwin se basa en tres principios:

La elevada capacidad reproductora de los seres vivos.

La variabilidad de la descendencia.

La actuacion del proceso llamado seleccin natural (Solo los mejores

adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse)

Debido a su Teora de la

evolucin y, especialmente, a

sus ideas que ponan de

manifiesto la relacin evolutiva

entre el hombre y el resto de

los primates

Darwin ha sido frecuentemente

parodiado y, adems, desat

una gran polmica no slo

cientfica, sino tambin social.

Dcada del 30 y el 40 (siglo XX) TEORA SINTTICA DE LA

EVOLUCIN

Simpson, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer,

Sewall Wright, y otros.

Fenmenos evolutivos

se explican bsicamente

por medio de las

mutaciones

CAUSAS FUNDAMENTALES DE LA EVOLUCIN

As, la evolucin se habra debido a la acumulacin de pequeas

mutaciones favorables, preservadas por la seleccin natural y por

consiguiente, la produccin de nuevas especies.

VARIABILIDAD

GENTICA

SELECCIN

NATURAL

El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia). Revolucin Industrial (Manchester, 1850)

La RESERVA DE VARIABILIDAD GENTICA es lo que permite a los individuos irse

acomodando y adaptando a los cambios ambientales

Una poblacin suficientemente diversa tiene ms probabilidad de sobrevivir y de que

alguno de sus individuos est adaptado a las nuevas condiciones

LIQUENES BLANCOS

1850 Revolucin Industrial, Contaminacin

Industrial

Un siglo ms tarde la calidad ambiental mejor

Al cabo de 50 aos, el 99% de la poblacin era

oscura

TEORAS MS RECIENTES

SOBRE LA EVOLUCIN

El neutralismo

El equilibrio puntuado

PRUEBAS DE LA EVOLUCIN

PRUEBAS ANATMICAS

Estos rganos han

sufrido una evolucin

divergente

rganos homlogos: rganos parecidos anatmicamente - mismo

origen evolutivo

rganos anlogos: misma funcin, pero tienen una constitucin

anatmica diferente.

PRUEBAS ANATMICAS

Ala insecto y ave

Estos rganos han

sufrido una evolucin

divergente

rganos vestigiales: rganos atrofiados, sin funcin alguna en la

actualidad, revelan la existencia de los antepasados, para los que

estos rganos eran necesarios.

PRUEBAS ANATMICAS

Parentesco evolutivo muestran mayores semejanzas en sus procesos de

desarrollo embrionario.

Las similitudes en las primeras etapas, muestran un antepasado comn.

Ontogenia: estudio del desarrollo embrionario de los seres vivos

PRUEBAS EMBRIOLGICAS

Similitud a nivel molecular en protenas o en los ADN de diferentes organismos.

Son causadas por el parentesco evolutivo entre ellos.

PRUEBAS BIOQUMICAS

La taxonoma se refleja en las relaciones de parentescos entre todas las especies de

seres vivos.

Por otro lado hay seres vivos con formas intermedias, por ejemplo el ornitorinco.

PRUEBAS TAXONMICAS

Especies con habitad proximal, pero que presentan diferencias ante el ambiente donde se adaptaron.

Esto indica que provienen de una sola especie antepasada que di origen a las dems cambios adaptativos de lugares concretos

PRUEBAS BIOGEOGRFICAS

Transformacin de unas especies en otras

FSILES

Adaptaciones a cambios en el medio

PRUEBAS PALEONTOLGICAS

ESPECIE ?

ESPECIACIN ALOPTRICA

ESPECIACIN SIMPTRICA

AISLAMIENTO REPRODUCTIVO

PRECIGTICOS: impiden que el vulo sea

fecundado:

1) A. ECOLGICO: vivir en distinto hbitats

2) A. ESTACIONAL: por madurez sexual en

distinta poca (flores)

3) A. CONDUCTUAL: Comportamiento

4) A. MECNICO: tamao incompatible de

genitales

5) A. GAMTICO: por incompatibilidad de

gametos (peces)

Las poblaciones son cada vez ms DISTINTAS, apareciendo mecanismos de

AISLAMIENTO REPRODUCTIVO que potencian que se formen nuevas especies:

MECANISMOS POSTCIGTICOS: actan

tras la formacin del cigoto. Suelen interferir

en el desarrollo del individuos o lo hacen

estril.

1) Inviabilidad de hbridos.

2) Esterilidad de hbridos (no deja

descendencia).

La mula (o) sale del cruce Yegua/burro o

caballo/burra. Por eso son estriles

AISLAMIENTO REPRODUCTIVO

ESPECIACIN POR MUTACIN CROMOSMICA

Ocurre al producirse errores en la meiosis que varian el nmero de

cromosomas.

Una mutacin puede dar origen a una nueva especie.

Las especies pueden desaparecer de dos

maneras:

Debido a la influencia que tienen los

organismos entre s, como una epidemia o

un voraz depredador.

Un marcado cambio del hbitat de una

especie, cambios en las temperaturas o en

la cantidad de lluvia son algunos ejemplos.

EXTINCIN

Evolucin ?