EL ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCIÓN

Últimas estimaciones de la edad de la Tierra: 4,550 M. A Últimas estimaciones de la edad de la Tierra: 4,550 M.A. NO ENCONTRADAS FORMAS DE VIDA Primeras formas encontradas muestran un grado de complejidad orgánica alto. NO EXISTE UN REGISTRO FÓSIL DEL ORIGEN DE LA VIDA.. Teorías múltiples desde la Antigüedad.

INTERPRETACIÓN HISTÓRICA DEL ORIGEN DE LA VIDA GENERACIÓN ESPONTÁNEA que obedece a una voluntad creadora divina. En Egipto: Limo del Nilo producía cocodrilos y anfibios Antigua Grecia: vida como propiedad intrínseca de la materia. Condiciones propicias y Entelequia, fuerza sobrenatural

Renacimiento: continúan tesis medievales. Comienzo del cuestionamiento. Primer golpe serio: FRANCESCO REDI (1626-1697)

APARICIÓN DEL MICROSCOPIO APARICIÓN DEL MICROSCOPIO. (Van Leeuwenhoek 1677) , Describe animálculos vivos encontrados en fluidos.

DEBATE JOHN NEEDHAM VS. LAZARO SPALLANZANI

El premio lo gana LOUIS PASTEUR en 1862 La ACADEMIA DE CIENCIAS DE PARIS instituye un PREMIO para quien RESUELVA EL PROBLEMA DE FORMA CONCLUYENTE. El premio lo gana LOUIS PASTEUR en 1862

EXPERIMENTO DE PASTEUR

¿Cómo surgió el primer microorganismo? Al fin se aceptó que todo organismo procede de otro organismo vivo. Pero la cuestión se había complicado aún más… ¿Cómo surgió el primer microorganismo?

PRINCIPIOS DEL S. XX S. Arrhenius 1906 publica la hipótesis de la PANSPERMIA (vida transportada por el espacio como esporas) …Sin embargo, no responde a la pregunta fundamental, solo la traslada…

…PARALELAMENTE, se esboza una teoría evolucionista del origen de la vida: la evolución biológica habría sido precedida de una evolución química… Alexander OPARIN John HALDANE

LAS IDEAS DE OPARIN-HALDANE Las condiciones de la ATMÓSFERA PRIMITIVA permiten la formación de pequeñas moléculas ORGÁNICAS debido a numerosas fuentes de energía. Disolución en lagos y mares formando la “SOPA PRIMIGENIA”. Reacciones: Aminoácidos y constituyentes de nucleótidos. Acumulación e interacción: aparecen las PRIMERAS BIOMOLÉCULAS GIGANTES, LOS BIOPOLÍMEROS. Surgen en el agua microestructuras que envuelven los biopolímeros. CAPACIDAD AUTORREPLICATIVA. PRIMERAS ESTRUCTURAS DE VIDA.

EXPERIMENTO DE DE S. MILLER Y UREY 1953

Oparin puso unos polímeros biológicos en solución acuosa y obtuvo agregados de biomoléculas complejas rodeados por una membrana: los COACERVADOS. En su interior seguirían dándose reacciones químicas y formándose biomoléculas de mayor complejidad. El problema seguía siendo la adquisición de la capacidad reproductora. Dilema ADN vs proteínas.

Cuestiones acerca de la Atmósfera primitiva de la Tierra En la actualidad, carácter reductor de la atmósfera primitiva puesto en duda: Composición atmosférica dominada por la química del manto y la corteza (como Venus o Marte actualmente): Rica en CO2 Y Nitrógeno, es decir, neutra o suavemente reductora. No Amoniaco, se destruye por radiación solar No Hidrógeno, escapa al espacio Volúmenes oceánicos demasiado grandes

Húmeros o fuentes hidrotermales de fondos oceánicos Hipótesis actuales Húmeros o fuentes hidrotermales de fondos oceánicos Origen interestelar. A partir de la caída de meteoritos, cometas y partículas de polvo interplanetarias. Panspermia DIRIGIDA. Microorganismos en naves espaciales no tripuladas

…El dilema sigue abierto… Sin embargo, estas hipótesis trasladan una vez más la solución del problema… …El dilema sigue abierto…

La evolución

Los organismos que vemos en la actualidad… ¿han existido siempre? ¿Ha habido especies que ya no existen?. En su origen, ¿los organismos eran como son en la actualidad?

PRIMERAS TEORÍAS DE CARÁCTER FIJISTA Y CREACIONISTA. Forma definitiva de las especies, obra de Dios. Organismos hechos para el servicio y disfrute de la humanidad. ARISTÓTELES. Ordena jerárquicamente a los seres vivos en su Scala Naturae, organismos más sencillos abajo y ser humano arriba. S. XVIII. George-Louis Leclerc, CONDE DE BUFFON. Admite primeros indicios de “evolución”. Además de las criaturas de Dios, hay grupos inferiores concebidos por la naturaleza y producidos por el tiempo. Asno desde caballo.

PRIMERAS IDEAS EVOLUCIONISTAS Erasmus Darwin (1731-1802). Abuelo de Charles Darwin. Médico, escritor y caballero naturalista. Consideró un evolucionismo generalizado basado en la variación de los seres vivos en respuesta al ambiente y en la herencia de los caracteres adquiridos. Ideas NO formuladas de forma CLARA y CONVINCENTE

APORTACIÓN DE LOS GEÓLOGOS JAMES HUTTON (1726-1797). Theory of the Earth (1788) ACTUALISMO. Piensa que la Tierra ha sido modelada por los mismos procesos que la modelan en la actualidad, no por episodios violentos y catastróficos. IMPORTANCIA: Implicaba una larga historia terrestre. El cambio es el curso normal de las cosas frente al fijismo. Otras alternativas a la Biblia.

APORTACIÓN DE LOS GEÓLOGOS CHARLES LYELL. (1830). Principles of Geology Propuso el UNIFORMISMO, tomando como referencia a Hutton. Gran defensor del evolucionismo. Explicó que las grandes transformaciones del planeta se producían a base de acumular pequeños cambios. Implica una edad de la Tierra enorme comparada con las calculadas hasta el momento …Charles Darwin necesitaba TIEMPO para su teoría evolutiva y tiempo fue lo que su gran amigo Lyell le dio…

EL ÚLTIMO ANTIEVOLUCIONISTA RECALCITRANTE George CUVIER. (1769-1832) PADRE DE LA PALEONTOLOGÍA. Anatomista y zoólogo francés. Estudió los fósiles. Propuso el CATASTROFISMO. Fósiles son restos de seres vivos que se habían extinguido por episodios violentos y catastróficos (Diluvio universal) Gran influencia en círculos científicos. Gran rival de Lamarck.

TEORÍAS EVOLUCIONISTAS Jean-Baptiste de Monet, Caballero de LAMARCK (1744-1829) Discípulo de Buffon. Catedrático de zoología de invertebrados del Museo de Historia Natural de París. En 1800 publicó “Philosophie Zoologique”

Lamarckismo Los seres más simples son formados por generación espontánea. Existencia de un impulso interno que lleva a los organismos hacia una mayor complejidad y perfección. Esta tendencia natural está influida por circunstancias ambientales, que producen la variación necesaria para generar las distintas especies. El ambiente hace que los organismos se vean obligados a usar ciertos órganos. “la función crea el órgano” Las alteraciones o cambios son conservadas por los descendientes. Herencia de los caracteres adquiridos.

Lamarckismo Su teoría no tuvo éxito claro. Si el ambiente dirige la evolución… …¿cómo explicar tantas especies diferentes en circunstancias ambientales parecidas? …¿Cómo explicar los fracasos de aclimatación de especies traídas por los exploradores? Lamarck era mal teórico y Cuvier, prestigioso y brillante, utilizó toda su influencia para desacreditarle.

Lamarck Aunque se dice que tuvo tanta mala suerte como Darwin buena, debemos reconocerle los términos “invertebrado” y “Biología”, así como la primera introducción seria del hecho evolutivo. Murió ciego y casi en la miseria sin que sus méritos fueran reconocidos.

Charles DARWIN (1809-1882) Se enrola en el Beagle para dar la vuelta al mundo entre 1831-1836. Se lleva el libro de su amigo Lyell. No se atrevió a publicar sus ideas hasta 20 años después, cuando sus amigos Lyell y Hooker lo empujaron. Con 10 capítulos escritos, recibe una carta de Alfred R. WALLACE con una teoría idéntica a la suya. Juntos publicaron el artículo –resumen conjunto (1858) En 1859, Darwin publica “Sobre el origen de las especies…”

Darwinismo Principales líneas: El mundo no es estático, está en continua transformación. El cambio es gradual y continuo, no a saltos. Los organismos que son similares están emparentados y descienden de un antepasado común. Entre los miembros de una especie existen grandes variaciones individuales. Existe una lucha por la supervivencia. En ella, las variaciones más favorables que se manifiesten en los individuos supondrán una ventaja competitiva sobre los otros. Sobrevivirán en mayor proporción y producirán mayor número de hijos. Los individuos con variaciones desfavorables se irán eliminando gradualmente. El cambio evolutivo es el resultado del proceso de SELECCIÓN NATURAL

Darwinismo Darwin y Wallace aceptaban, como Lamarck, la teoría del uso y desuso, y que las variaciones adquiridas por los individuos se transmitían a la descendencia. Los mecanismos de transmisión de caracteres hereditarios eran un misterio investigado en aquella época por Gregor Mendel. Darwin trató de establecer correspondencia con él pero nunca fue respondido. …El impacto científico, religioso y social de la teoría fue extraordinario…

Adaptación al medio, mecanismo propuesto por Lamarck Selección Natural, mecanismo propuesto por Darwin

Pruebas de la evolución PRUEBAS ANATÓMICAS. PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS PRUEBAS BIOQUÍMICAS.

Pruebas de la evolución PRUEBAS ANATÓMICAS. Se basa en la comparación de estructuras corporales de organismos para establecer posibles relaciones de parentesco Órganos homólogos. Misma estructura interna aunque distinta forma externa. Indican pasado evolutivo común.

Pruebas de la evolución PRUEBAS ANATÓMICAS. b. Órganos análogos. Misma función pero diseño y origen distinto. Alas. Indican poco grado de parentesco.

Pruebas de la evolución c. Órganos vestigiales. Órganos que están reducidos o en desuso y que tuvieron función en el pasado. Indican parentesco .

Pruebas de la evolución PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS Se basa en la comparación de RESTOS FÓSILES con organismos actuales. A veces, los fósiles presentan características intermedias entre dos grupos, lo que indica sus relaciones de parentesco evolutivo.

Pruebas de la evolución PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS Se basa en el estudio comparado del desarrollo embrionario de distintos animales. Inicialmente en los embriones existen ciertas semejanzas que desaparecen según avanza el proceso.

Pruebas de la evolución PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS. Se basa en el estudio de la distribución geográfica de las especies. Organismos que habitan juntos evolucionan de forma similar. Organismos aislados evolucionan diferente. Efecto Isla.

Pruebas de la evolución PRUEBAS BIOQUÍMICAS Se basa en la comparación de organismos a nivel molecular, sobre todo proteínas y ADN. Cuanto más parecidos sean desde el punto de vista molecular, mayor será el parentesco evolutivo.

El Neodarwinismo También llamada Teoría Sintética. Amplia y matiza el Darwinismo con los avances en ciencias como la GENÉTICA, la BIOQUÍMICA, la PALEONTOLOGÍA o la SISTEMÁTICA Recombinación y

El Neolamarckismo Coge fuerza en el s. XX. Defiende que los cambios en el ADN no son producidos aleatoriamente sino como respuesta a una presión ambiental. Es decir, las mutaciones son postadaptativas. Explica la evolución cultural.

Neodarwinismo. El Saltacionismo o equilibrio puntuado Nuevas teorías surgen con fuerza desde las filas neodarwinistas, entrando en contradicción con ella. El Saltacionismo es defendido por los paleontólogos Niles Eldredge y Stephen Jay Gould, a partir de estudios en fósiles. Se observan largos periodos de estabilidad (estasis) alternos con otros de corta duración y repentina aparición de especies.

Especiación Se define como aquellos procesos que conducen a la formación de una nueva especie a partir de otra preexistente AISLAMIENTO REPRODUCTIVO (no hay flujo de genes entre poblaciones) AISLAMIENTO GEOGRÁFICO (aparición de una barrera geográfica)

ESPECIACIÓN ALOPÁTRIDA ESPECIACIÓN SIMPÁTRIDA Tipos de especiación ESPECIACIÓN ALOPÁTRIDA ESPECIACIÓN SIMPÁTRIDA Fragmentación de la población por aparición de una barrera geográfica o física. (No hay flujo de genes entre subpoblaciones resultantes) Diversificación por selección natural. Aislamiento reproductivo 1. Aparición de mecanismos de aislamiento reproductivo (diferenciación etológica o genética) ej. Diferentes ritmos vitales, mutaciones

Ejemplos de especiación ESPECIACIÓN ALOPÁTRIDA Camellos africanos Camélidos americanos

Ejemplos de especiación ESPECIACIÓN SIMPÁTRIDA

Espero que este tema os haya gustado y os resulte tan emocionante como a mí… …Muchas gracias por vuestra atención…