La vida en evolución

1. La vida en evolución Unidad 2

2. ¿Qué es la vida? • Pregunta difícil de contestar. • Acto de creación divino (punto de vista religioso). • Distintas definiciones en función de la disciplina científica que se considere. • Sistema que se vale de un entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción. • Un organismo vivo ha de ser capaz de nutrirse (extrayendo del medio las sustancias necesarias). • Ha de tener capacidad para relacionarse con su medio interno y su entorno. • Debe ser capaz da autoperpeturase, reproducirse dejando descendientes en la siguiente generación.

3. El origen de la vida

4. Primeras explicaciones: componente sobrenatural y mitológico. • Primeras teorías: época griega. Se buscan explicaciones basadas en la observación del mundo natural y el análisis. • Aristóteles: teoría de la generación espontánea (la vida surge de la materia inerte; cuatro elementos) • Edad Media: estancamiento en la búsqueda de respuestas científicas. Se impone el creacionismo como idea fundamental sobre el origen de la vida. • Renacimiento: vuelta a las ideas clásicas. Se estructura el método científico (pilar de la ciencia moderna). En cuanto al origen de la vida, no se cuestiona la teoría de la generación espontánea.

5. Generación espontánea • Francesco Redi. • Experimento: frascos en los que se introdujo materia orgánica en descomposición: • Recipiente abierto • Recipiente lo cerró con una fina gasa • Recipiente lo cerró con un tapón hermético. • Solo aparecían gusanos en el recipiente abierto.

6. Robert Hooke observa celdillas que denominó células.

7. Antoni Van Leeuwenhoeck construyo un microscopio rudimentario, que poseía la capacidad de aumentar la imagen hasta 275 veces. Con este microscopio descubrió la existencia de otros microorganismos a los que denominó animáculos.

8. Schleiden y Schwann, junto con Virchof, enunciaron la teoría celular que presenta tres principios básicos: • La célula es la unidadestructural de los seres vivos. • La célula es la unidadfuncional de los seres vivos. • Toda célula proviene por división de otra célula preexistente

9. Pasteur desecha definitivamente la teoría de la generación espontánea. • Demuestra que en el aire existen microorganismos. • Realizó una experiencia en matraces de cuello de cisne. • Llenó un matraz con caldo de cultivo y acodó el matraz para que el aire pudiese entrar, pero debido a la disposición del cuello del matraz, las partículas o microorganismos quedarían retenidos en la curvatura del cuello. Hirvió el caldo de cultivo, para su esterilización y esperó varios días, observando que no se desarrollaba ningún microorganismo en el caldo de cultivo. • 1863 se desecha la generación espontánea

11. Hipótesis de Oparin-Haldane • Plantean una hipótesis sobre el origen prebiótico de la vida. • Basándose en las condiciones de la Tierra primitiva (hidrógeno, metano, amoniaco, vapor de agua) y gracias a la energía dominante, se pudo generar moléculas orgánicas. • Estas moléculas orgánicas se concentraron en los océanos (sopa nutricia). • Estas moléculas orgánicas se harían cada vez más complejas aislándose del medio, formando los coacervados y dando lugar a los primeros organismos primitivos.

12. 1953, Stanley Miller reprodujo en laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva (vapor de agua, amoniaco, metano, hidrógeno) sometiendo a la mezcla a descargas eléctricas. • Se obtuvo una serie de aminoácidos comunes en las proteínas, urea y varios ácidos grasos simples.

14. Hipótesis de la Panspermia • Afirma que la vida surgió en el espacio exterior para colonizar después nuestro planeta. • Si se puede admitir que en el espacio se encuentren compuestos orgánicos sencillos y que hayan llegado a la Tierra con los meteoritos.

15. Los primeros organismos que aparecen en la Tierra son bacterias (células procariotas) heterótrofas. • El agotamiento de la materia orgánica ejerció una presión selectiva y algunas de las bacterias pudieron realizar la fotosíntesis, liberando oxígeno. • Las primeras bacterias fotosintéticas que aparecen son las cianobacterias, que forman estructuras denominadas estromatolitos. • Los más antiguos han sido datados en 3.500 millones de años.

17. Aparecen los organismos eucariotas. Primeros fósiles datan de 2.100 millones de años. • Organismos pluricelulares hace 700 millones de años. • Transito a tierras emergidas hace 550 millones de años.

18. Evolución biológica proceso de cambios sucesivos que acontecen en los seres vivos a lo largo de generaciones.

20. LA EVOLUCIÓN • Galileo sacó al hombre del centro del Universo; Darwin lo privó de su papel bíblico de amo de la Naturaleza para convertirlo en un producto de ésta.

21. Teorías preevolucionistas Portada de un Antiguo Tratado de Zoología.

22. El transformismo En el transformismo se agrupantodaslasleyendasque, desdela Antigüedad, hablande transformacionesfabulosas.

23. Pero algo que resultaba difícil explicar era el significado de los fósiles, que evidenciaban que se habían producido extinciones . Fijismo o creacionismo Según el fijismo, tanto la naturalezacomolasespeciesvivas son unarealidaddefinitiva y acabada: los seresvivos son formasinalterables, siendohoytal y comofuerondiseñadasdesdesucomienzo. Esta teoría predominó durante siglos, apoyándose en la interpretación literal del GÉNESIS, en la visión antropocéntrica del mundo, en la idea de que La Tierra tiene 6000 años de antigüedad y en la observación de las especies a escala humana. LO INTENTA EXPLICAR LA TEORÍA DILUVIANA

24. Teoría diluviana • Se enuncia para explicar la existencia de fósiles. • Los fósiles son organismos que no sobrevivieron al diluvio universal.

25. Teoría catastrofista En el pasado se habían producido catástrofesgeológicas que producían extinciones, tras las cuales se producían nuevas creaciones. La última de esas catástrofes fué el diluvio universal Unos de sus defensores fue el paleontólogo Georges Cuvier, primer científico que habló de extinciones y que comprobó que entre los fósiles había especies muy diferentes a las actuales.

26. Linneo y el fijismo • La obra de Linneo (1707-1778) formaliza el fijismo como hipótesis científica. Las especies se han creado de forma separada e independiente. No es cierto que los seres vivos tengan un origen común.

27. Teorías evolucionistas Siglo XIX: Surgen NUEVAS TEORÍAS basadas en la idea de que “los seres vivos pueden transformarse a lo largo del tiempo”

28. Jean Baptiste LAMARCK Lamarckismo Fué el primeroque se opuso a la inmutabilidad de lasespecies. Sosteníaquetodaslasespeciesevolucionan de forma gradual y continua a lo largo de suexistencia. Estaevoluciónpartíadesde los organismosmáspequeñoshasta los animales y plantasmascomplejos y portantohasta el ser humano

29. Principios del lamarckismo 1.Tendencia a la complejidad Los seres vivos tienen un impulso interno hacia la perfección y la complejidadpara adaptarse al medio ambiente. Unos organismos son sustituidos por otros mejor adaptados. 2. Aparición de adaptaciones (la función crea al órgano) La necesidad provoca la aparición de órganos nuevos, y cuando se deja de usar algún órgano, éste se atrofia y desaparece. Se trata de la hipótesis del uso y desuso. 3. Herencia de los caracteres adquiridos Los caracteres adquiridos durante la vida del individuo se conservan y se transmiten a la descendencia.

30. Lamarck pensaba que las jirafas provenían de antílopes. Ante la sequía acuciante, una población de antílopes de cuello y patas normales intentó cambiar su dieta por hojas de acacia, que abundaban en las copas de los árboles… …era necesario que alargaran sus cuellos y patas para poder alcanzar las hojas verdes… Lamarck y el caso de las jirafas… … como las hojas accesibles se agotaban… ‘debían crecer más’ para llegar a las más altas… y, por tanto, las jirafas ‘seguían esforzándose en estirar más su cuello y patas’.

31. Lamarck y El caso de las jirafas

32. ¿En qué se equivocaba Lamarck? Se EQUIVOCÓ al suponer que las características adquiridas son heredables: (recordemos que sólo pueden heredarse esas características reguladas por genes que estén en las células reproductoras o gametos)Ej: Los cambios obtenidos en una operación de cirugía estética… No se heredan a los descendientes!! ¿Heredan los hijos de los atletas la musculatura adquirida por sus padres?

33. ¿Tu genotipo es igual al que tenías hace diez años? ¿Y tu fenotipo? • Ciertas películas narran historias de personas que viven de forma permanente en un medio acuático y a las que les termina saliendo branquias. ¿Es esto posible? ¿Cuál sería la opinión de un lamarckista sobre esta historia? • ¿Qué heredan los hijos?

34. Teoría evolucionista por selección natural • Estos son los padres de la teoría evolutiva. • Ambos científicos llegaron a las mismas conclusiones pero por separado. DARWIN WALLACE

35. Charles DARWIN…Comenzó una carrera de Medicina en la Universidad de Edimburgo. A los 18 años inició estudios eclesiásticos… que finalmente abandonó. A los 22 años (y durante 5 años) viajó alrededor del mundo en el Beagle, visitando islas (Malvinas, Galápagos, Tahití, Nueva Zelanda, Australia, Mauricio…) en las que se convenció de la EVOLUCIÓN y DIVERSIDAD de los organismos… Durante más de 20 años investigó y recogió PRUEBAS de la evolución de las especies…

36. Antes de la publicación de su teoría, Darwin: • Viaje en el Beagle • Descubrimiento de multitud de especies vivas y fósiles • Lectura del libro de Malthus. que (escribió que la población humana tendía a crecer exponencialmente y con ello a acabarse los recursos alimenticios disponibles)

37. Las observaciones de Darwin En las islas Galápagos, en el Océano Pacífico frente a Sudamérica, quedó muy impresionado por las especies de animales que vio y, sobre todo, por las sutiles diferencias entre los pájaros de las islas del archipiélago. Pinzones. A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podían estar conectadas con el hecho de que cada especie vivía en un medio natural distinto, con distinta alimentación. En ese momento comenzó Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolución.

38. Darwin observó que las islas estaban AISLADAS entre sí, pero que sus especies provenían de un antepasado común que procedía del continente. Esto le hizo empezar a formular sobre el origen de las especies y la evolución de los organismos… Su teoría sobre la EVOLUCIÓN la plasmó en su libro: “EL ORIGEN DE LAS ESPECIES” (publicado en 1859): ‘los más aptos sobreviven’

39. En 1859, publicó“Elorigen de las especies”. En este libro aporta gran cantidad de datos y pruebas que avalan la idea de que los organismos evolucionaron de forma gradual.

40. Principios de la teoría de Darwin En la mayoría de las especies existe un elevado número de descendientes, pero todos no llegan a reproducirse. Existe gran variabilidad en las especies Como los recursos son limitados, solo sobrevivirán aquellos individuos que se encuentren más adaptados al medio (lucha por la supervivencia). Aquellos individuos más adaptados serán los que dejen descendencia, transmitiendo los genes a la siguiente generación. La población cambia gradualmente: cada vez hay más individuos de la población con una determinada variación más ventajosa. La comunidad de la descendencia: todos los individuos están emparentados y descienden de un antepasado común.

41. Las claves de la teoría evolutiva de Darwin son: • Variación al azar: entre los individuos de una población existen diferentes caracteres. • Selección natural: es el mecanismo que escoge aquellos caracteres que son más ventajosos en un medio concreto, confiriendo a los individuos que los poseen ventajas adaptativas sobre el resto, permitiendo su reproducción y la transmisión de esos caracteres a la siguiente generación. • Gradualismo: con el paso del tiempo los individuos portadores de un determinado carácter se hacen mayoritarios en la población

42. De la teoría evolutiva de Darwin se desprenden tres consecuencias: • Los organismos semejantes están emparentados. Si se retrocede en el tiempo, todos los organismos provenimos de un ancestro común (LUCA). • La fuente de variación es el azar y la selecciónnatural, un filtro que actúa sobre aquellos caracteres que resultan adaptativos en un entorno determinado. • Sitúa a la humanidad dentro de la naturaleza, como una especie más y sujeta a los mismos principios que todos los seres vivos.

43. RECAPITULAMOS LO QUE DECÍA DARWIN… En las poblaciones hay individuos ligeramente distintos unos de otros: hay VARIABILIDAD GENÉTICA… Estas variaciones hacen que cada uno tenga distintas capacidades para adaptarse a su medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Con el paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que MEJOR se adaptan a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población EVOLUCIONA. La naturaleza SELECCIONA las especies MEJOR ADAPTADAS para sobrevivir y reproducirse: ‘SELECCIÓN NATURAL’.

44. ¿Quién hace de seleccionador? Imagina una población de escarabajos, algunos verdes y otros marrones. Estos escarabajos viven sobre la hojarasca Describe cada uno de los procesos que se dan en las imágenes. Asocia cada uno de los principios de la teoría de Darwin a la imagen que mejor la represente. Si una población de escarabajos prefiere las hojas verdes, ¿Cómo evolucionaría su color? ¿Cabe la posibilidad de que una variación sea ventajosa en un ambiente y perjudicial en otro?

45. ¿CÓMO EXPLICARÍA DARWIN EL CASO DE LAS JIRAFAS??

46. El caso de las jirafas según Darwin. • En un principio existiría una población de antílopes de cuello y patas de longitud normal… Algunos de ellos, que tendrían el cuello y las patas algo más largas (VARIABILIDAD), podrían alimentarse de hojas de acacia… lo que les ayudaría a SOBREVIVIR mejor en las épocas de sequía… (actúa, por tanto, la SELECCIÓN NATURAL)… • Estos individuos MEJOR ADAPTADOS (los más altos)… pudieron reproducirse… y dar una descendencia en la que abundarían más los individuos altos… aunque también habría bajos… Y, de nuevo, la selección natural selecciona a los más altos entre ellos (…los más bajos probablemente mueran antes de llegar a adultos)… En cada generación se producirían individuos más altos hasta que, al cabo de millones de años, todos son altos…

47. SELECCIÓN NATURAL Y ADPATACIÓN LAMARCK DARWIN • El medio induce a los organismos al cambio • El medio elige las opciones más ventajosas.

48. En1859,Darwin dio a conocer su teoría en el libro titulado El origen de las especies, basado en cuatro argumentos: 1.El mundo está en continua evolución. Las especies cambian continuamente. 2.El cambio evolutivo es un proceso gradual, lento y continuo; no se produce por cambios bruscos. 3.Los organismos que presentan semejanzas están emparentados y descienden de un antepasado común. 4.La evolución es el resultado del proceso de selección natural.

49. Además,Darwin sitúo al hombre dentro de la naturaleza como una especie más, sujeto a los mismos principios, lo que levantó fuertes polémicas en su época.

50. DARWIN NO PUDO EXPLICAR… • El origen de la variabilidad entre los individuos de una especie. Cómo se transmiten esas variaciones. • La ausencia de los denominados eslabones perdidos (fósiles intermedios entre dos especies). DESCONOCÍA LA GENÉTICA!!!!!!