Evalúe su docente de Evolución (20/06/2011) Preguntas Alumno 1 2 3 4 5 6 X 1- Conocimiento de la materia 2- Didáctica para exponer contenidos en el aula 3- Forma de presentación de sus clases 4- Relacionamiento con alumnos 5- Manejo de la pizarra 6- Material entregado y evaluaciones (pruebas) Escala 1- 4: 1= Malo 2= Regular 3= Bueno 4=Muy Bueno Se aceptan observaciones escritas !!!!! Si usted considera que no están todas las preguntas, realícela y evalúe !!!!!

Biología Evolutiva Unidad II: 1.1.2 – origen deL Planeta tierra. 1.2-EXOBIOLOGIA Y EVOLUCION QUIMICA 1.3 – MODELOS DE SINTESIS DE MONOMEROS

Ser Omnipotente (Varias culturas presentan la noción de un Creador) Origen de la vida Ser Omnipotente (Varias culturas presentan la noción de un Creador) Teorías naturalistas o científicas, poseen la ventaja de poder ser testeadas vs Generación espontánea NO es posible en la actualidad, NO existen pruebas. Experimentos de Redi (1668) – Larvas de moscas Experimento de Spallanzani ( y 1769) – Caldo de carne recalentado y sellado herméticamente. El experimento de Pasteur a fines del siglo XIX demostró que solo a partir de vida se genera vida

Entonces como se originó la vida ???? Origen exógeno vs Origen endógeno Características del material genético: Contener información Poder replicarse Posibilidad de sufrir cambios El “gen desnudo”, MAL candidato a primer organismo mínimo

Astrobiología o exobiología Ciencia que combina las disciplina: astrofísica, biología y geología para el estudio del origen de la vida en el Universo, aparte de la Tierra. ¿Hay vida en otros lugares del Universo? La pregunta es una hipótesis verificable y, por lo tanto, es una línea viable para la investigación científica La búsqueda de vida en el planeta Marte es un claro ejemplo de lo que estudia la astrobiología

Teoría de la Panspermia (origen externo) Pan = todo spermia = semilla Hipótesis que sugiere que la esencia de la vida se encuentra diseminada por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta El término fue acuñado por el biólogo alemán Hermann Ritcher en 1865. No fue sino hasta 1903 cuando el químico Svante Arrhenius popularizó el concepto de la vida originándose en el espacio exterior.

Teoría de la panspermia

Pros de la teoría Meteorito ALH84001 que según algunos sospechan contiene bacterias fosilizadas. Existen algunas bacterias que pueden resistir largos periodos de tiempo en el espacio. Se encuentran bacterias en la atmósfera a altitudes de más de 40 km Cepas de Streptococcus mitis fueron llevadas a la Luna por accidente y pudieron ser revividas sin dificultad cuando llegaron de vuelta a la Tierra tres años después. Fragmentos de meteorito Murchison El meteorito Murchison que contiene uracilo y xantina, dos precursores de las moléculas que configuran el ARN y el ADN; además de algunos AA como Gly, Glu y Ala.

Contras de la teoría de la Panspermia Meteorito ALH84001 que según algunos sospechan contiene bacterias fosilizadas. No resuelve el problema inicial de cómo surgió la vida Las bacterias no sobrevivirían a las altísimas temperaturas y las fuerzas involucradas en un impacto contra la Tierra. Si bien se conocen algunas especies de bacterias extremófilas capaces de soportar condiciones de extremas Hasta la fecha el ALH84001 y el Murchison son las únicas indicaciones de vida extraterrestre y aún son muy controvertidas.

Planetas candidatos a tener vida Subsuelo de Europa, el satélite helado de Júpiter. Subsuelo de Marte

Planetas candidatos a tener vida… Encéfalo, luna de Saturno (muestra evidencias de tener agua líquida a pocos metros de la superficie). Titán, el único satélite del Sistema Solar con una atmósfera considerable

El origen endógeno de la vida Big bang Nubes de polvo y gas condensaron NH3 /CH4/H2O Retenidos en atmósfera

Calendario cósmico de Carl Sagan

Principales acontecimientos de la Tierra Origen de la vida en el planeta

Compuestos orgánicos prebióticos Experimentos de Miller-Urey (1953) NH3 H2O (vapor) CH4 H Descarga eléctrica AA: Ala, Glu, Asp, Gly Compuestos orgánicos Purinas y pirimidinas Polipéptidos y azúcares

Puede la vida actual generarse de esta forma? El tiempo geológico podría explicar la generación de gran parte de la materia orgánica prebiótica 100.000 años Capa de 3 pies de grosor de materia orgánica Además la radiación U.V (energía) pudo haber favorecido el proceso de formación de materia orgánica prebiótica El salto de lo inorgánico a lo orgánico, aparecen los lípidos !

Los pasos evolutivos División de tareas celulares Evolución química Procariotas Figura 11-2 Dobzansky División de tareas celulares Aparición de la membrana Eucariotas unicelulares Eucariotas pluricelulares

Aparición de la membrana (microesferas) A temperaturas próximas a los 1.000 ºC, una mezcla de gases similares a los que formaron la atmósfera primitiva sufría una serie de transformaciones tales que se lograba la síntesis de aminoácidos, que a su vez se unían formando "protenoides". Al sumergirse en agua, los protenoides generaban un proceso de repliegue sobre sí mismos adoptando una forma globosa, las microesferas, que estaban limitadas por una doble capa que las protegía del exterior, apareciendo así el ancestro de lo que posteriormente sería la membrana plasmática. Las microesferas, a través de la membrana, podían tomar del exterior sustancias como agua, glucosa, aminoácidos, etc., que producían la energía suficiente para que continuase el desarrollo de la microesfera. Las micoesferas son los coacervados de Oparin Sidney Fox

Los grandes pasos evolutivos Coacervados o microesferas Selección natural Protocélulas Procariotas Eucariotas unicelulares Eucariotas pluricelulares

La formación de una protocélula ARN Dos modelos acerca de cómo se generaron las primeras unidades de vida: la protocélula

Modelo del “sistema metabólico” La hipótesis que basa el origen de la vida en un sistema de moléculas pequeñas, impone ciertas exigencias a la naturaleza: Compartimento suministro de energía reacción impulsora acoplada a este suministro de energía metabolismo que incluya esta reacción mecanismo sencillo de reproducción. Ventaja: Requerimientos más comunes en la naturaleza que la formación de un ARN replicante por azar Debilidad: Muchos artículos teóricos y pocos trabajos experimentales que lo respalden

Modelo “sistema ARN auto replicante” Bernal 1965 Concepto de “polímero primordial” Candidatos: 1982, Cech Proteína ADN ARN No acumulan información genética Necesitan de enzimas para duplicarse ARN --> ADN Actúa como catalizador y como enzima (ribozima)

El ARN el gran candidato no era sólo un transmisor pasivo de información genética, sino que podía también tener un rol activo en el metabolismo celular. en ausencia de proteínas, realizaba el corte y empalme de los genes o splicing. es capaz de duplicarse utilizando elementos de su propia estructura. Con el hallazgo de una molécula capaz de transportar información y autorreplicarse, parecía haberse resuelto el problema de “el huevo o la gallina”. El ARN pueden funcionar como enzimas, ellos serían los polímeros capaces de desempeñar la función de enzimas primitivas y de duplicarse en ausencia de enzimas proteicas.

Radiación adaptativa de los procariotas Evidencia fósil 3.300 Ma Procariotas Radiación adaptativa 1.300 Ma Eucariotas unicelulares 700.000 Eucariotas pluricelulares

Radiación adaptativa de procariotas Poco registro fósil La mayor parte de la evolución en procariotas es molecular y no estructural o morfológica Como sucedió? Atmosfera primitiva con bajo O2 La > parte de la evolución se da en condiciones anaeróbicas Utilizan H20 como donador de e- Hasta aquí una evolución restringida Aparece la fotosíntesis en cianobacterias (2700 Ma) Aumenta el O2 atmosférico Amplia radiación basada en la amplitud de nichos

Radiación adaptativa de procariotas Ejemplo de nichos Variaciones de temperatura Autótrofos y Heterótrofos Mares y ríos (salinidad) Anaerobios y aerobios

Algunas dificultades con el O2 Producción de luciferina Caso del dinoflagelado Noctiluca

“La vida es un proceso físico que cabalga sobre la materia como una ola extraña y lenta. Es un caos controlado y artístico, un conjunto de reacciones químicas abrumadoramente complejas” Lynn Margulis