CLAVES PARA ENTENDER LA VIDA Y LA EVOLUCIÓN

1. La receta de la vida2. Definiendo la vida3. El origen de la materia para la vida4. ¿Creacionismo o evolucionismo?5. La evolución y sus pruebas6. Cómo explicamos la evolución7. Extinciones8. Origen y evolución del ser humano

Todos los seres vivos que pueblan nuestro planeta tienen varias cosas en común:

Una organización interna común (células). Son capaces de reproducirse. Necesitan energía para realizar sus funciones vitales:

◦ Fotosíntesis: conjunto de reacciones en las células autótrofas, que genera materia orgánica.

◦ Quimiosíntesis: conjunto de reacciones en determinados organismos no fotosintéticos que consiguen energía a partir de compuestos químicos, sin intervención de la luz. Es propia de algunas bacterias.

◦ Respiración celular: conjunto de reacciones que, aprovechando la materia orgánica fabricada a través de la fotosíntesis y transferida a través de las cadenas tróficas, consigue la energía necesaria.

◦ Fermentación: reacciones químicas que degradan la materia orgánica para la obtención de energía en ausencia de oxígeno.

Una composición química similar:◦ Bioelementos: C, H, O, N y además S y P.◦ Biomoléculas: inorgánicas, como agua y sales, y orgánicas, como los glúcidos,

lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estos básicamente formados por C, que con el agua forma el 98 % de nuestro organismo.

¿De dónde procede el carbono?Emisiones de dióxido de carbono procedentes del interior de la

Tierra.¿De dónde procede el agua?Aún se discute su origen, pero se acepta que viajó en asteroides

procedentes de órbitas más externas.

Respiración celular

Fotosíntesis

Actividad: elaboramos nuestra propia definición de la VIDA.

“La vida es desequilibrio”. De Duve “La vida es una región donde se incrementa el orden

en ciclos movidos por un flujo de energía”. Carl Sagan

“Una zona separada del medio, que incluye una fuente de energía, que se adapta al medio y evoluciona, y que es capaz de reproducirse”. Shapiro.

“La vida es información y ADN replicable (mediante proteínas), al abrigo de una membrana.” McKay

“La vida es un objeto complejo que contiene información, se reproduce y evoluciona por selección natural”. Orgel.

“Por lo complicada que es, casi un milagro”. Crick.

Un interior muy caliente. Vulcanismo muy intenso, casi todo submarino, que originó mares cálidos donde se desarrollaron los primeros organismos sin necesidad de la energía solar.

Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico. Al no haber oxígeno no había ozono ni protección contra los rayos UV. La vida no podía prosperar salvo con la protección de un gran espesor de agua.

Panspermia. La vida pudo llegar desde el espacio, dado que se han encontrado moléculas orgánicas en otros puntos del universo.

Hipótesis metabólica. Pequeñas moléculas sencillas

se aislaron del medio con una membrana, iniciando una serie de procesos químicos de complejidad creciente hasta que la unidad se reprodujo.

Mundo ARN. Algunos bioquímicos actuales proponen que algunas moléculas de ARN surgidas al azar, y capaces de replicarse mediante mutaciones, comenzaron la cadena de la evolución.

Aunque aún no se sabe cuáles y cómo pudieron ser las primeras moléculas capaces de autorreplicarse, si se puede saber que la vida dejó su huella en las rocas más antiguas de la Tierra, cuya edad, calculada a partir de la datación con isótopos de carbono, sería de unos 4.000 millones de años.

Estromatolitos

Medición de isótopos como método de dataciónLos isótopos son átomos de un mismo elemento químico que tienen masas diferentes. Algunos son más estables que otros, siendo éstos los más útiles en datación porque se desintegran a lo largo del tiempo con una velocidad constante.En el caso de las rocas más primitivas se usó el carbono 12 y el carbono 13 presentes en los carbonatos.

Se trata de las dos grandes corrientes de pensamiento que intentan explicar el origen de las especies en nuestro planeta.

Creacionismo, fijismo y catastrofismo. Van de la mano y explican la creación directa de las especies, tal y cómo las conocemos. Las especies serían eliminadas en sucesivas catástrofes, creándose otras nuevas.

Evolucionismo. Explica que las especies se suceden unas a otras a lo largo de la historia de la Tierra, mediante acumulación de pequeñas diferencias que aparecen entre una generación y la siguiente.

Taxonómicas. Agrupación por características comunes.

Biogeográficas. Mapas de distribución de las especies. Endemismos.

Anatómicas. Órganos análogos, homólogos y vestigiales. Evolución divergente y convergente.

Paleontológicas. Series de fósiles. Eslabones intermedios.

Embriológicas. Principio de recapitulación. Bioquímicas:

◦ Secuencias de proteínas y de ADN◦ Hibridación del ADN◦ Bandeado cromosómico◦ Análisis inmunológico o serológico

Selección natural. Debemos esta idea a Darwin, siglo XIX.Se basa en la supervivencia de los más aptos frente a las

condiciones del medio.

Selección artificial. El ser humano selecciona en los animales y plantas domésticos aquellos caracteres que le parecen más interesantes permitiendo la reproducción de estos ejemplares.

Radiaciones evolutivas. Hay momentos en la historia de la Tierra en los que el ritmo de renovación de especies se incrementa (aparición y extinción). Estos periodos suelen coincidir con pangeas, dado que la unión de continentes aumenta la competencia y por tanto, la lucha por la supervivencia.

Primera extincion-435 millones de años (paleozoico-era primaria). Una larga glaciación casi acaba con la vida marina, algunos peces sobreviven y los invertebrados pagan un duro tributo.

Segunda extinción-367 millones de años (devónico). Desaparecen un gran número de especies de peces y el 70 % de los invertebrados marinos.

Tercera extinción-245 millones de años (en la frontera de la era primaria y secundaria). La más dramática de todas ya que perecieron el 90 % de todas las especies marinas y terrestres, en ellos, el 98 % de los crinoideos, 78 % de los braquiópodos, 76 % de los briozoos, 71 % de cefalópodos, 21 familias de reptiles y 6 de anfibios, además de un gran número de insectos. Los conocidos trilobites desparecieron para siempre con esta extinción en masa.

Cuarta extinción-210 millones de años (triásico). desaparecen el 75 % de los invertebrados marinos. Y se extinguen los reptiles mamiferianos, dando paso a los dinosaurios.

Quinta extinción-65 millones de años (cretácico). Desaparecen los dinosaurios y los anmonites además de otro buen número de especies. Los mamíferos se extienden por los espacios terrestres y los peces se adueñan de los mares.

Por lo menos el 99.9 % de todas las especies de organismos que han existido están ahora extinguidas.

Hace 65 MA. Desaparecieron los dinosaurios y otras especies. Favoreció el desarrollo y expansión de los mamíferos.

Un asteroide gigante cayó al sur de México: tsunamis gigantes ,incendios en toda la Tierra, grandes cambios de temperatura…

Se relaciona con un asteroide por el descubrimiento de una capa de iridio y osmio (raro en la Tierra y presente en meteoritos) que cubre toda la Tierra y data de esa fecha.

El planeta pierde cada año entre 18.000 y 55.000 especies, problema conocido como la "sexta extinción“.

La actual tasa de extinción es de 100 a 1000 veces mayor al promedio encontrado en la historia natural.

Causas antropogénicas: destrucción del hábitat, contaminación, cambio climático etc…

La generación espontánea. Cómo se refuta. Teorías modernas sobre el origen de la vida. El creacionismo y catastrofismo. Evolucionismo. Lamarkismo. Evolucionismo. Darwinismo, Neodarwinismo. Nuevas teorías sobre la evolución.

Neutralismo y equilibrio puntuado.

Trabajaremos por grupos cada uno de estos temas, documentándonos sobre cada aspecto para poderlo defender frente a teorías opuestas, o argumentar en su favor para convencer a los más escépticos.

En la selva africana vivían hace 8 millones de años grupos de primates (grandes monos), antecesores de los homínidos, a la que pertenecemos los humanos.

La aparición de la sabana favoreció el bipedismo, posición más efectiva para alcanzar el alimento. Hace 4 millones de años aparecieron los primeros bípedos (Australopithecus).

Pequeñas poblaciones de estos homínidos se expandieron por toda África.

1.Hace 2.3 MA aparece en África oriental Homo habilis, fabricante de herramientas.

2. Hace 1.8 MA aparece Homo ergaster, salió de África hasta alcanzar China e Indonesia.

3. Posteriormente Homo erectus. Era alto 1.80 cm, cabeza de 900 cm3, carnívoro y dominaba el fuego. Vivió hasta hace 50.000 años.

4. Homo neanderthalensis y Homo sapiens. Aparecieron hace 200.000 años. Poblaron Europa. Neanderthalensis desapareció, sobreviviendo nuestra especie actual.

Habilis, Sapiens, Floriensis, Erectus, Paranthropus, Heidelbergensis, Neanderthal.

Vídeos: El Origen de la vida. La Evolución biológica. Yacimiento de Atapuerca.

Lecturas: Creacionismo y diseño inteligente. El Clan del Oso Cavernario. El Collar de Neanderthal.

Actividades del libro:Pág. 76-77: ejercicios 19, 21, 23, 24 y 25.