LA VIDA EN EVOLUCIÓN ¿Qué es la vida? Un lugar adecuado para la vida. El origen de la vida. La evolución biológica.

¿Qué es la vida? Existen distintos puntos de vista: Religioso: Acto de creación divina. Científico: Depende desde que rama de la ciencia lo estudiemos. a) Física: sistema que toma energía libre y se construye. b) Química: es una reacción metabólica que toma elementos químicos del entorno, los procesa y los devuelve. c) Biología: es una estructura autoreplicativa sujeta a evolución. EN COMÚN: Sistema que se vale del entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción.

2. Un lugar adecuado para la vida (I) Mercurio y Venus (los planetas más cercanos al Sol) tienen tanto temperaturas extremas como exceso de radiaciones. En Marte, en el pasado hubo cursos de agua y, se creyó a finales del s.XX, que hace miles de años existieron moléculas de origen biológico en su superficie (hoy no se cree así) y lo único que podemos afirmar, es que es un planeta frío y seco. La Tierra es el 3º planeta más alejado del Sol.

Un lugar adecuado para la vida (II): La Tierra. Inconfundible desde el espacio por el color azul que le dan sus extensos océanos, salpicado del blanco de las masas nubosas de la atmósfera Posee un satélite, la LUNA. Tiene un radio de 6378 Km. Y una Tª media de 15º, la cual le permite albergar vida en su superficie.

3. El origen de la vida. IDEA MITOLÓGICA Y SOBRENATURAL: Los dioses crearon al hombre. PRIMERAS TEORÍAS CIÉNTIFICAS: Filósofos Griegos CIENCIA MODERNA . EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA. UN POSIBLE ORIGEN EXTRATERRESTRE

El origen de la vida PRIMERAS TEORÍAS CIÉNTIFICAS: Se utiliza por 1º vez la razón. Los primeros que se ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la cual los seres vivos provenían directamente del barro, del estiércol y de otras materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente aparecían.

El origen de la vida CIENCIA MODERNA . Sienta las bases del método científico. Buscan causas y explicaciones mecánicas. Entre los científicos que comienzan este tipo de estudios se encuentran: Galileo, Newton, Kepler. Aún así en esa época se mantiene la idea de la Generación Espontánea.

El origen de la vida GENERACIÓN ESPONTÁNEA EN ENTREDICHO . Fue a finales del s. XVII cuando se cuestiona la idea de la generación espontánea, especialmente a partir de los trabajos de Francesco Redi (1626-1698), que ideó un experimento sencillo y concluyente que consistió en meter trozos de carne en frascos cerrados, y otros en frascos abiertos, viendo que la carne de los frascos cerrados no desarrollaba gusanos. Con este experimento se demostró que la presencia de los gusanos estaba relacionada con la posibilidad que tenían las moscas de llegar a la carne y los pescados.

El origen de la vida RECHAZO DEFINITIVO A LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA. El rechazó definitivo se realizó por los experimentos de Pasteur (1863), quien demostró: Los microrganismos se encuentran por todas partes y provocaban la descomposición de los alimentos y muchas enfermedades humanas. También demostró que la generación espontánea no existía; para ello realizó el siguiente experimento: "...Yo pongo en un frasco de vidrio uno de los siguientes líquidos: agua de levadura de cerveza a la que se ha añadido azúcar, orina, jugo de remolacha, agua de pimiento. A continuación doblo el cuello del frasco, de forma que quede curvado en varias partes. Luego pongo a hervir el líquido durante varios minutos; luego dejo enfriar el líquido. He de señalar que el líquido del frasco permanece inalterado definitivamente..." A modo de curiosidad se conservan en el Instituto Pasteur de Paris algunos de los frascos que utilizó en su experimento, que todavía permanecen inalterados más de 100 años después.

EL ORIGEN DE LA VIDA Fósiles más antiguos hallados tiene cerca de 3600 millones de años y proceden de bacterias filamentosas. Los indicios de actividad biológica mas antigua datan de 3800 millones de años. Se pueden observar en los estromatolitos fósiles Los estromatolitos son montículos formados por láminas de roca que contienen grandes cantidades de fósiles primitivos y los restos más antiguos de la existencia de vida en el planeta. Se consideran signos de actividad microbiana, concretamente, de sedimentos y sustancias que fueron utilizadas y transformadas por numerosos microbios.         Los fósiles suministran un registro del cambio evolutivo a lo largo de 3.000 millones de años en la escala de tiempos geológicos. Aunque los organismos multicelulares han podido ser abundantes en los mares que existían en el precámbrico -hace 4.600 millones de años- eran exclusivamente criaturas con cuerpos blandos, incapaces de crear fósiles. Por lo tanto, la vida precámbrica apenas ha dejado rastro.         En la actualidad, se ha planteado la utilización de los fósiles estromatolitos como única prueba de una actividad biológica prehistórica. Según un informe publicado en octubre en la revista Nature, estos fósiles tienen una antigüedad de 3.500 millones de años, primera fecha que dan los geólogos para la existencia de vida en la Tierra. Según un artículo que acompaña al reciente informe, se han encontrado restos de los microbios actuales en los estromatolitos de 3.500 millones de años, demostrando así que existía vida en la Tierra hace tantos millones de años; sin embargo, el nuevo estudio considera algunas dudas sobre el hecho de que todos los estromatolitos contengan pruebas de esa vida. Estromátolitos fósiles Estromátolitos actuales

EL ORIGEN DE LA VIDA La Tierra primitiva era diferente a la actual. Su atmósfera era diferente a la actual: con gran cantidad de CO2, NH3 , metano y vapor de agua. No tenía O2 por la ausencia de organismos fotosintéticos. Las radiaciones ultravioletas llegaban hasta la superficie terrestre al no existir la capa de ozono (O3). Se encontraba sometida al bombardeo de asteroides (ambiente poco estable)

EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA- resumen La teoría aceptada hoy para explicar el origen de la vida es la que se basa en la hipótesis química expuesta por el ruso A. Oparin y el inglés Haldane en 1923. Sustancias inorgánicas (H, CH4,NH3 y vapor de H2O) + Condiciones ambientales (radiaciones ultravioletas, descargas eléctricas) = Formación de moléculas orgánicas (SOPA NUTRICIA)

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: LA SÍNTESIS PREBIÓTICA Hipótesis de Oparin y Haldane 1924. 1. Formación de moléculas orgánicas sencillas a partir de los componentes de la atmósfera primitiva sometidos a fuertes radiaciones solares y a las descargas eléctricas producidas por las tormentas. Formación de aminoácidos. 2. Formación de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas orgánicas sencillas. Se acumularon en los océanos formando la “sopa primordial”. 3. Formación de coacervados: esferas huecas que contenían esas moléculas y que si encerraban ácidos nucléicos podían hacer copias de sí mismas. Serian los precursores de los primeros organismos.

EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA Posteriormente por asociación de moléculas se darían las PRECÉLULAS que por evolución darían las CÉLULAS. En 1953 MILLER reprodujo en el laboratorio las condiciones ambientales iniciales y logró sintetizar sustancias orgánicas.

EL ORIGEN DE LA VIDA: LA SÍNTESIS PREBIÓTICA El experimento de Stanley Miller en 1953

Las condiciones que reinaban en la Tierra durante los primeros mil millones de años son aún tema de discusión. Es probable que bajo estas condiciones se produjeran moléculas orgánicas, es decir, moléculas simples que contienen carbono. La prueba más clara de ello procede de experimentos de laboratorio (experimentos de Miller) en los que se generaron las cuatro clases principales de pequeñas moléculas orgánicas encontradas en las células: aminoácidos, nucleótidos, azúcares y ácidos grasos.

EL EXPERIMENTO DE MILLER - UREY RESULTADOS: - Inicialmente Cianuro de Hidrógeno y aldehídos - Aminoácidos y azúcares

Objeciones a la hipótesis de Oparín y Haldane De acuerdo con los datos actuales la atmósfera primitiva sería menos reductora de lo que supuso Miller, lo que hace mas difícil la formación de compuestos orgánicos La sopa primordial sería más diluida de lo que se necesita para formar moléculas orgánicas complejas a partir de otras mas sencillas.

HIPÓTESIS ALTERNATIVAS Chimeneas hidrotermales submarinas o humeros negros LAS CHIMENEAS O HIDROTERMALES O HUMEROS NEGROS serían lugares en los fondos oceánicos de los que emanan gases volcánicos a 300 º C. En ellos viven y proliferan las bacterias termófilas (capaces de soportar altas temperaturas). Ventajas: Estos lugares no dependen de la energía solar, las emanaciones volcánicas propician un ambiente reductor (sin O2) y presentan cavidades cerradas donde se puede formar una sopa primitiva más concentrada

TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA: CHIMENEAS HIDROTERMALES

HIPÓTESIS ALTERNATIVAS: Panspermia LA PANSPERMIA (semilla universal) sostiene que los primeros organismos o los compuestos precursores se habrían originado fuera de la Tierra y viajaron hasta aquí en un asteroide o cometa.

PANSPERMIA OBJECIONES: Al entrar en contacto con la atmósfera se vuelven incandescentes, lo que acabaría con la vida. APOYOS: Las rocas son malas conductoras del calor y la fusión sólo afecta a una delgada capa superficial de apenas unos mm. En 1969 cayo meteorito que contenía compuestos orgánicos (entre ellos aminoácidos) En 1996 se hallaron trazas de microorganismos fósiles en un meteorito marciano, el ALH8400, que recordaban a las bacterias terrestres . PERO….. Se considera alternativa posible, pero solo explica como empezó la vida en la Tierra pero no su origen

¿Podrían ser bacterias marcianas las estructuras microscópicas que aparecen en el meteorito ALH84001?

UN POSIBLE ORIGEN EXTRATERRESTRE Y la duda sobre el origen de la vida sigue presente aunque se estime que la idea de Oparin y Haldane quizá sea la más correcta para el caso terrestre.

Algunos vídeos y páginas web El universo conocido por el AMNH (American Museum of Natural History) http://www.youtube.com/watch?v=17jymDn0W6U&feature=player_embedded Ojos en el sistema solar: http://solarsystem.nasa.gov/eyes/ Formación del sistema solar (Discovery channel) you tube. http://www.youtube.com/watch?v=4iCuHjvehvU Formación del sistema solar (National geographic) you tube http://www.youtube.com/watch?v=IR_daID5shc El Universo-Colisiones cósmicas (you tube) http://www.youtube.com/watch?v=7Jb_IQCiqNw El origen de la vida. Carl Sagan (you tube) Origen de la vida-Panspermia (you tube) http://www.youtube.com/watch?v=pVDwunLRPU4

La célula unidad fundamental de la vida

Tipos celulares Procariota Eucariota Animal Vegetal

La célula unidad fundamental de la vida