TEMA 7: Antropogénesis. Teoría de la evolución (I)

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1 TEMA 7: Antropogénesis. Teoría de la evolución (I)

2 1. La vida y su origen La humanidad siempre se ha preguntado por el origen de las cosas. El concepto de un origen de la vida basado en principios naturales y no en relatos míticos o actos creativos ya aparece esbozado en varias culturas antiguas.

3 1.1. LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
La teoría de la generación espontánea es una antigua teoría biológica que sostenía que ciertas formas de vida (animal y vegetal) surgen de manera espontánea a partir ya sea de materia orgánica, inorgánica o de una combinación de las mismas. Creencia profundamente arraigada desde la antigüedad ya que fue descrita por Aristóteles, luego sustentada y admitida por otros pensadores, comenzó a ser objetada en el siglo XVII. Hoy en día la comunidad científica considera que esta teoría está plenamente refutada.

4 1.2. EL POSIBLE ORIGEN CÓSMICO DE LA VIDA
La teoría de la panspermia plantea el origen cósmico de la vida. Es posible que la vida se originara en algún lugar del universo y llegase a la Tierra en restos de cometas y meteoritos. Recupera una vieja idea de Anaxágoras, enunciada en la antigua Grecia del s. VI a.C. El máximo defensor de la panspermia, el sueco Svante Arrhenius, cree que una especie de esporas o bacterias viajan por el espacio y pueden "sembrar" vida si encuentran las condiciones adecuadas. Viajan en fragmentos rocosos y en el polvo estelar, impulsadas por la radiación de las estrellas.

5 1.3. LA APARICIÓN DE LA VIDA EN LA TIERRA
El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida en la Tierra fue propuesto por el bioquímico ruso Alexandr I. Oparin ( ) y por el inglés John B. S. Haldane ( ), quienes trabajaban en forma independiente. Ambos postularon que la aparición de la vida fue precedida por un período de evolución química. Probablemente no había o había muy poco oxígeno libre y los elementos mayoritarios que forman parte de todos los seres vivos (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban disponibles en al aire o en el agua. La energía abundaba en forma de calor, rayos, radiactividad y radiación solar. En estas condiciones, en microambientes relativamente protegidos de las severas condiciones ambientales, se habrían formado moléculas de complejidad creciente. La evolución química habría sido seguida por la evolución prebiológica de los sistemas plurimoleculares. La complejidad siguió aumentando y condujo a la aparición de un metabolismo sencillo.

6 En 1953, Stanley Miller aportó las primeras evidencias experimentales a favor de la teoría de Oparin. Miller simuló las condiciones de la supuesta atmósfera primitiva y la sometió a descargas eléctricas, demostrando que casi cualquier fuente de energía puede convertir moléculas simples en una variedad de compuestos orgánicos complejos (aminoácidos). Aunque ahora se considera que la atmósfera primitiva no se parecía a la que simuló Miller, su experimento demostró que la formación espontánea de sustancias orgánicas a partir de moléculas inorgánicas simples es posible.

7 LA FORMACIÓN DE LAS PRIMERAS CÉLULAS
Las células vivas poseen cuatro características que las distinguen de otros sistemas químicos: una membrana que las separa del ambiente circundante y les permite mantener su identidad bioquímica; enzimas esenciales para las reacciones químicas de las que depende la vida; capacidad para replicarse generación tras generación; posibilidad de evolucionar a partir de la producción de descendencia con variación.  Los fósiles más antiguos que se han encontrado son semejantes a las bacterias actuales y tienen una antigüedad de millones de años. También hay evidencias indirectas de que la vida ya existía hace unos millones de años.

8 2. TEORÍAS PREEVOLUCIONISTAS
Portada de un Antiguo Tratado de Zoología.

9 2.1. Fijismo y creacionismo
El fijismo es una creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los fósiles serían restos de los animales que perecieron en los diluvios bíblicos o bien caprichos de la naturaleza El fijismo describe la naturaleza en su totalidad como una realidad definitiva, inmutable y acabada.

10 El fijismo como hipótesis científica no se formalizó sino hasta mediados del siglo XVIII en la obra de Carlos Linneo ( ); el muy reconocido naturalista sueco, quien asentó las bases de la taxonomía moderna, desarrolló formalmente el fijismo; mantuvo que las especies se habían creado de forma separada e independiente y negó la posibilidad del origen común de los seres vivos. El zoólogo y naturalista Georges Cuvier ( ), impulsor de la anatomía comparada y de la paleontología, fue otro de los científicos ilustres que se posicionaron a favor del fijismo. Ante el incesante descubrimiento de fósiles de especies desaparecidas, Cuvier fue el padre de la teoría fijista conocida como catastrofismo, formulada para explicar la diversidad de los organismos fósiles que contradecían el fijismo (y algo más creíble que otras teorías, como la de la vis plastica, que proponían los fósiles como caprichos de la naturaleza).

11 El descubrimiento de fósiles desde la Antigüedad, así como otros datos de la naturaleza, llevaron a pensadores de diversas culturas a intuir la idea de evolución. En la Grecia clásica, Anaximandro (siglo VI a. C.) ha dejado constancia de esto. Tampoco la teología cristiana ha estado indisociablemente ligada al fijismo a lo largo de su historia. Así, Tomás de Aquino y San Agustín negaron que Dios hubiera creado todas las especies en los primeros seis días. Según esta corriente teológica, Dios habría conferido un poder productor o creador a diferentes elementos de la Naturaleza y este poder sería el responsable de la creación de vida en distintos momentos de la historia de la Tierra.

12 2.2. Fijismo y creacionismo
Creacionismo es una doctrina filosófica que asegura que cada cosa existente fue creada por una Inteligencia Superior. El creacionismo no constituye un cuerpo homogéneo de pensamiento. Dentro de él encontramos una amplia diversidad de corrientes, destacando entre ellas: Creacionismo clásico Los creacionistas clásicos niegan la teoría de la evolución biológica y, especialmente, lo que se refiere a la evolución humana, además de las explicaciones científicas sobre el origen de la vida. Por esto rechazan todas las pruebas científicas (fósiles, geológicas, genéticas, etc.). En el creacionismo clásico de origen cristiano se hace una interpretación literal de la Biblia y se sostiene la creación del mundo, los seres vivos y el cataclismo del Diluvio Universal tal como está descrito en el Génesis, sin pretender concretar de manera científica el origen de las especies.

13 Creacionismo antievolución actual
El creacionismo es una ideología muy arraigada en Estados Unidos como una "ciencia" verdadera cuyo postulado básico sería que el mundo y los seres que habitan en ella fueron creados tal como los conocemos hace aproximadamente entre 6000 y años atrás por Dios, y que dichas especies no evolucionan, sino que permanecen prácticamente inalterables en el tiempo y solo presentan mínimos cambios para adaptarse al medio. La diferencia con el creacionismo clásico es su pretensión de basarse en datos “científicos”, como la ausencia de fósiles para eslabones intermedios en la evolución, y considerarse a sí misma como una teoría científica frente al neodarwinismo. Diseño Inteligente Esta teoría señala que las causas inteligentes son necesarias para explicar la compleja información de las estructuras biológicas. Ciertas características biológicas desafían la explicación darwiniana de “coincidencias fortuitas” y parecen haber sido diseñadas. La evidencia del diseño necesita lógicamente de un Diseñador Inteligente (Dios o cualquier inteligencia extraterrestre). Hay tres argumentos primarios en la Teoría del Diseño Inteligente: complejidad irreducible: la vida está compuesta de partes interconectadas (p. ej. el ojo) (2) complejidad específica: el azar no puede explicar la complejidad de los organismos. (3) el principio antrópico: el mundo y el universo están “finamente ajustados” para hacer posible la vida en la tierra. 

14 Creacionismo pro-evolución
Además de las formas anteriores de creacionismo, existe el «creacionismo pro-evolución» expresado en el creacionismo evolutivo y en una postura filosófica llamada evolución teísta; el creacionismo pro-evolución cree en la existencia de un creador y un propósito, pero acepta que los seres vivos se han formado a través de un proceso de evolución natural. Esta forma de creacionismo no interfiere con la práctica de la ciencia, ni es presentada como una alternativa al neodarwinismo, sino como un complemento filosófico o religioso a la teoría de la evolución. Es la postura mayoritaria de la Iglesia Católica y de autores como Francisco J. Ayala.

15 3. TEORÍAS EVOLUCIONISTAS
En el siglo XIX surgen nuevas teorías basadas en el concepto de que los seres vivos y las especies pueden cambiar y evolucionar a lo largo del tiempo.

16 3. TEORÍAS EVOLUCIONISTAS
En el siglo XIX surgen nuevas teorías basadas en el concepto de que los seres vivos y las especies pueden cambiar y evolucionar a lo largo del tiempo.

17 3.1. El lamarckismo Lamarck formuló la primera teoría de la evolución. Propuso que la gran variedad de organismos, que en aquel tiempo se aceptaba que eran formas estáticas creadas por Dios, habían evolucionado desde formas simples; postulando que los protagonistas de esa evolución habían sido los propios organismos por su capacidad de adaptarse al ambiente: los cambios en ese ambiente generaban nuevas necesidades en los organismos, y esas nuevas necesidades conllevarían una modificación de los mismos que sería heredable.

18 1.Tendencia a la complejidad
La teoría de Lamarck se basaba en : 1.Tendencia a la complejidad Según esta teoría, los seres vivos tienen un impulso interno hacia la perfección y la complejidad, se adapta a los cambios del ambiente provocando la aparición de órganos nuevos que pasan a sus descendientes. 2. Aparición de adaptaciones 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, que se suele simplificar con las expresiones: la función crea el órgano y el órgano 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. Esta idea está arraigada en la cultura popular, incluso hoy día se mantiene en muchas personas.

19 Lamarck y el caso de las jirafas…
Así, por ejemplo, originalmente las jirafas eran animales de cuello corto, pero lo estiraron para acceder a sus alimentos que se encontraban en las altas ramas de los árboles. Las jirafas de cuello más largo transmitieron esta característica a sus descendientes, de modo que cada generación adquiría un cuello más largo que el de sus progenitores. Este proceso continuó hasta que las jirafas alcanzaron la longitud actual de sus cuellos.

20 3.2. LAS TEORÍAS DARWINISTAS DE LA EVOLUCIÓN
WALLACE El 1 de julio de 1858, la Sociedad Linneana de Londres escuchó la lectura de una teoría de evolución de las especies por medio de la selección natural cuyos autores eran Charles Darwin y Alfred Russel Wallace. Había nacido la biología moderna.

21 Charles Robert Darwin (12 de febrero de 1809 – 19 de abril de 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. La evolución fue aceptada como un hecho por la comunidad científica y por buena parte del público en vida de Darwin, mientras que su teoría de la evolución mediante selección natural no fue considerada como la explicación primaria del proceso evolutivo hasta los años 1930 Las conclusiones de Darwin son el resultado de una expedición científica alrededor del mundo, a bordo del bergantín Beagle bajo el mando de Robert Fitz-Roy. En su calidad de naturalista, tuvo la oportunidad de observar distintas formaciones geológicas, fósiles y organismos vivos en distintos continentes, apreciaciones que quedaron plasmadas en una serie de ilustraciones.

22 Un esquema del razonamiento que siguió Darwin podría ser este:
Darwin buscó una explicación para la diversidad de animales que había ido viendo en su viaje a bordo del Beagle alrededor del mundo. Para él, los pinzones presentaban un buen ejemplo. Él propuso que las distintas especies de pinzones de las Islas Galápagos eran descendientes de un antepasado que había volado del continente muchas generaciones antes. Un esquema del razonamiento que siguió Darwin podría ser este: Una bandada de pinzones desembarca sobre una isla muy seca donde las únicas plantas son cactus. Solamente aquellos individuos que pueden comer cactus sobreviven. Los sobrevivientes transmiten sus rasgos característicos, incluyendo la habilidad para comer cactus, a su descendencia. Si esta nueva población puede mantenerse separada de los otros pinzones por tiempo suficiente, entonces surgirá una nueva especie de pinzones comedores de cactus.

23 Ideas clave del darwinismo
Podemos resumir las ideas de Darwin en las siguientes: 1. Las especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante. 2. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia. 3. La lucha por la supervivencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan. A este proceso se le llama "selección natural". 4. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos. 5. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección o la complejidad (como proponía Lamarck).

24 3.3. EL NEODARWINISMO El neodarwinismo también llamado teoría sintética de la evolución, es básicamente el intento de fusionar el darwinismo clásico con la genética moderna, y fue formulado en la década del 30 y el 40 (siglo XX) por científicos tales como G. G. Simpson, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, y otros.

25 La RESERVA DE VARIABILIDAD GENÉTICA es lo que permite a los individuos irse acomodando y adaptando a los cambios ambientales… Una población suficientemente diversa tiene más probabilidad de sobrevivir y de que alguno de sus indiviuos esté adaptado a las nuevas condiciones El caso de la mariposa del abedul. Revolución Industrial (Manchester, 1850)

26 El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia)
El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia). Revolución Industrial (Manchester, 1850) Es de color blanco y vive sobre el tronco de los abedules, que suele estar cubierto de líquenes blancos. Así, pasa inadvertida ante sus depredadores: los pájaros. Las que tienen una mutación que les hace ser oscuras son presas fáciles. Éstas son minoritarias.

27 Hacia 1850, en plena Revolución Industrial, la contaminación atmosférica mató a muchos líquenes  los troncos de abedules ya no tenían líquenes y mostraban su color oscuro… Las mariposas blancas dejaron de pasar inadvertidas y fueron presa fácil de los pájaros… Tan sólo las mutantes oscuras pasaban inadvertidas en el nuevo ambiente y se reproducían… Al cabo de 50 años, el 99% de la población era oscura…

28 … De nuevo las mariposas blancas vuelven a ser mayoría!!
… Un siglo más tarde, la calidad ambiental mejoró y la contaminación desapareció de la zona… Los líquenes volvieron a aparecer sobre los abedules… y la situación volvió a cambiar… … De nuevo las mariposas blancas vuelven a ser mayoría!!

29 3.4. Teorías más recientes sobre la evolución
El neutralismo: Teoría publicada por Motoo Kimura en  La teoría da a entender que si en una población existen varias versiones diferentes de un gen, lo más probable es que cada una de esas versiones sea igualmente buena realizando su trabajo — en otras palabras, que la variabilidad sea neutra: el hecho de tener la versión A o la versión B del gen no afecta a la eficacia biológica del organismo. El punto principal de la teoría neutralista es, simplemente, que cuando se ven varias variantes de un gen en una población, es probable que sus frecuencias estén, simplemente, cambiando. Los datos que apoyan y refutan la teoría neutralista son complicados, y todavía se está investigando mucho para averiguar el alcance de su aplicación. Es fácil malinterpretar la teoría neutralista. NO da a entender: Que los organismos no están adaptados a sus ambientes Que toda la variabilidad morfológica es neutra Que TODA la variabilidad genética es neutra Que la selección natural no es importante en la conformación de los genomas.

30 Equilibrio puntuado: La teoría del equilibrio puntuado, también denominado equilibrio interrumpido, es una teoría del campo de la evolución biológica propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972. Lo específico de la teoría del equilibrio puntuado tiene que ver con el ritmo al que evolucionan las especies. Según Eldredge y Gould, durante la mayor parte del tiempo de existencia de una especie ésta permanecería estable o con cambios menores (periodos de estasis), acumulándose cambio evolutivo durante el proceso de especiación (formación de una especie nueva), que sería una especie de revolución genética breve en términos geológicos. No se discute el carácter gradual del cambio evolutivo, sino que se niega la uniformidad de su ritmo. 

31 4.1. Pruebas anatómicas: Órganos homólogos.
4. Pruebas de la evolución 4.1. Pruebas anatómicas: Órganos homólogos. Órganos homólogos: Son los que poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo, estos órganos han sufrido una evolución divergente como por ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna.

32 4.1. Pruebas anatómicas: Órganos análogos.
Órganos análogos: Estos órganos desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente, como el ala de un insecto y el ala de un ave, y representan un fenómeno llamado evolución convergente.

33 4.1. Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales.
Órganos vestigiales: Se trata de órganos atrofiados, sin función alguna en la actualidad, pero que pueden relevar la existencia de los antepasados, para los que estos órganos eran necesarios. Por ejemplo, en los delfines y en las focas.

34 4.2. Pruebas embriológicas
Pruebas embriológicas: Se basan en el estudio del desarrollo embrionario de los seres vivos. Aquella especies que tienen un mayor parentesco evolutivo muestran mayores semejanzas en sus procesos de desarrollo embrionario. Las similitudes en las primeras etapas, muestran un antepasado común.

35 4.3. Pruebas bioquímicas Pruebas bioquímicas: Unas de las evidencias más importantes se basan en la similitud a nivel molecular que hay entre las proteínas o en los ADN de diferentes organismos. Son causadas por el parentesco evolutivo entre ellos.

36 4.4. Pruebas taxonómicas Las especies se relaccionan unas con otras, como si guardasen entre si parentescos y antepasados comunes. Lo que refleja la taxonomía son las relaciones de parentescos entre todas las especies de seres vivos. Por otro lado hay seres vivos con formas intermedias, por ejemplo el ornitorrinco.

37 4.5. Pruebas biogeográficas
Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.

38 4.1. Pruebas biogeográficas
La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto

39 4.6. Pruebas paleontológicas
El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio,