EL ORIGEN DE LA VIDA Y EL ORIGEN DEL SER HUMANO. Tema 3 Mª Merced Díaz CMC 1º BACH EL ORIGEN DE LA VIDA Y EL ORIGEN DEL SER HUMANO. 1- La receta de la vida (C, H. O, N). 2- Definiendo la vida. 3- El origen de la vida. 4- La evolución y sus pruebas. 5- Cómo explicamos la evolución. 6- Extinciones. 7.- El origen del ser humano.

HACE… - 13.700 Ma. se formó el universo. Mª Merced Díaz CMC 1º BACH HACE… - 13.700 Ma. se formó el universo. - 4500 Ma. se formó el Sistema Solar. 4470 Ma. se formó la Tierra. 4000 Ma. aparecieron las primeras formas de vida. 3000 Ma. aparecieron las cianobacterias. 2000 Ma. aparecen los primeros eucariotas unicelulares. 1000 Ma. aparecen los eucariotas pluricelulares. 5oo Ma. vivían en la Tierra la mayoría de grupos animales y vegetales. 2,5 Ma. apareció del hombre en la Tierra.

Las cianobacterias son organismos procariotas como las bacterias, han logrado un gran éxito evolutivo. Pueden realizar la fotosíntesis fijando el dióxido de carbono atmosférico. Además, también pueden fijar el nitrógeno del aire. Nostoc es una cianobacteria que forma largas cadenas constituidas por individuos de forma cilíndrica. Generalmente vive sobre suelos húmedos dando lugar a masas gelatinosas de color verde . La fotografía ha sido tomada con 400 aumentos. Las muestras de las que procede nuestra imagen fueron recogidas en la Laguna de Peces, en la comarca zamorana de Sanabria. Más información en www.flickr.com/photos/microagua/

Cianobacteria colonial de la familia de las Chroococcaceae , procede de una muestra recogida sobre unas rocas en un manantial en el valle del alto Oja . En www.flickr.com/photos/microagua/

Posiblemente se trate del género Pseudanabaena, generalmente, este microorganismo, forma pequeñas colonias filamentosas que se mueven muy lentamente en el agua por rotación de los individuos de la colonia. Información en www.flickr.com/photos/microagua/  

Gloeocapsa es otra cianobacteria que da lugar a formaciones coloniales esféricas. La fotografía procede de una muestra recogida en la localidad riojana de Anguiano y sobre rocas calizas, es posible que se trate de la especie Gloeocapsa gelatinosa. 

Nostoc se asocia formando colonias filamentosas que, a veces, como ocurre en este caso, quedan envueltas por una cubierta mucilaginosa. La muestra procede de la cuenca alta del río Oja y fue tomada por encima de la aldea de Posadas en una roca bañada por una cortina de agua. Información en www.fotolog.com/proyectoagua.   

1.- LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N) Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 1.- LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N) Todos los seres vivos comparten una misma composición química y celular. 1.1 ¿De qué está hecha la materia viva? BIOELEMENTOS elementos químicos que se encuentran en los seres vivos (unos 20 de los 90 que se encuentran en la naturaleza). Los elementos químicos que constituyen mayoritariamente la materia viva son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre constituyen más del 99% de su peso. (bioelementos primarios) Otros elementos químicos se encuentran presenten en la materia viva en cantidades muy reducidas pero sin ellos no se podrían producir importantes procesos por ejemplo: - hierro nos permite fabricar hemoglobina. - selenio permite que nuestro hígado funcione correctamente. - azufre es el principal componente del pelo y las uñas. - potasio permite la transmisión de los impulsos nerviosos.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 1.-LA RECETA DE LA VIDA BIOMOLÉCULAS o principios inmediatos son las moléculas que forman parte de la vida. Las biomoléculas o principios inmediatos se agrupan en : *Biomoléculas inorgánicas, Son el agua y las sales minerales *Biomoléculas orgánicas. Son las características de la materia viva y se agrupan en: glúcidos, lípidos, proteínas y acidos nucleicos. Todos los compuestos orgánicos son compuestos de carbono donde los principales enlaces químicos unen átomos de carbono entre sí o con átomos de hidrógeno.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH Agua: medio dónde suceden las reacciones químicas, transporta sustancias y regula la temperatura. Sales minerales: Forman las partes duras de los seres vivos. Intervienen en las reacciones químicas. Glúcidos: Formados por C, H, O. Función energética y estructural. Los más conocidos, glucosa, sacarosa, almidón, celulosa. Lípidos: Formados por C, H, O y otros elementos. Función energética, estructural y reguladora. Proteínas: Formadas por C, H, O, N y otros elementos. Formadas por aminoácidos. Funciones variadas, defensiva (anticuerpos), transportadora (hemoglobina), reguladora (enzimas)… Ácidos nucleicos: Formados por C, H, O, N, P. formados por largas cadenas de nucleótidos.. Hay dos tipos el ADN (contiene la información genética) y el ARN (expresa la información del ADN)

LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N) Mª Merced Díaz CMC 1º BACH LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N) 1.2 Energía para la vida Todos los seres vivos necesitan materia y energía para construir y renovar sus estructuras y para realizar sus actividades vitales. La materia orgánica se ha fabricado fundamentalmente a través de la fotosíntesis. La energía se obtiene a partir de la materia orgánica en un proceso denominado respiración celular. Dependiendo de dónde obtienen la materia orgánica los organismos se pueden clasificar en autótrofos y heterótrofos. *Autótrofos.- Incorporan materia inorgánica, procedente del medio, con la que elaboran su propia materia orgánica. -Según la fuente de energía utilizada se pueden clasificar en fotosintéticos quimiosintéticos (plantas, algas y cianobacterias) (sulfobacterias…) *Heterótrofos: -Utilizan como fuente de materia los compuestos elaborados por otros organismos ( animales, hongos, protozoos y muchas bacterias )

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH EL NÚCLEO DE LA CÉLULA De acuerdo con la existencia o ausencia de núcleo las células se pueden clasificar en: EUCARIÓTICAS (Plantas, animales, hongos, algas y protozoos) PROCARIÓTICAS (Bacterias y cianobacterias)

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Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 2.- DEFINIENDO LA VIDA. Existen muchas definiciones según el punto de vista que se adopte: religioso, filosófico, científico … Para la ciencia no existe una única definición. Según la disciplina hará hincapié en un aspecto u otro de la vida. Todas las definiciones científicas apuntan a unas mismas características; un sistema que se vale de un entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción. La vida además de materia y energía necesita adaptarse a las variaciones del medio es lo que denominamos evolución.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. Origen de los componentes esenciales de la vida - El carbono procede del interior de la Tierra donde se acumuló cuando se formó nuestro planeta. Cada vez un volcán emite dióxido de carbono al atmósfera un ser vivo lo asimila. - El agua la trajeron asteroides de órbitas más allá de Marte. Características de la Tierra primitiva en la que surge la vida. - Su atmósfera, protoatmósfera, era muy diferente a la actual. Tendría gran cantidad de dióxido de carbono, metano y vapor de agua. No tenía oxígeno. - Las radiaciones ultravioletas llegaban a la superficie terrestre. - El interior de la Tierra estaba muy caliente (vulcanismo submarino intenso) - Se encontraba sometida a bombardeo de asteroides (ambiente poco estable.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. *Primeras teorías. La generación espontánea Los experimentos de Redi. Louis Pasteur La panspermia. *Teorías modernas sobre el origen de la vida. La síntesis prebiótica. Chimeneas hidrotermales submarinas. Génesis mineral Mundo ARN

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. ¿Cómo pudo ser? *Primeras teorías La generación espontánea. La vida se produce por la combinación de los cuatro elementos del cosmos : agua, aire, fuego y tierra. Las experiencias de Redi: realizó varios experimentos según los cuales la credibilidad de la teoría de la generación espontánea comenzó a ponerse en entre dicho. Louis Pasteur: “Omne vivum ex vivo” : demostró de manera irrefutable que no existía la generación espontánea: los seres vivos sólo proceden de otros seres vivos predecesores. La panspermia. El origen cósmico de la vida: sostiene que los primeros organismos o los compuestos precursores se habían originado fuera de la Tierra y viajarían hasta aquí en un asteroide o cometa.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. *Teorías modernas sobre el origen de la vida La síntesis prebiótica. En 1924 el científico ruso Oparin y el británico Haldane propusieron independientemente una hipótesis en la que la vida se había originado en la Tierra como consecuencia de un proceso cuyas fase iniciales serían: - Formación de moléculas orgánicas sencillas. - Formación de moléculas orgánicas complejas. - Formación de coacervados. Esta hipótesis recibió un fuerte apoyo en 1953 gracias a la experiencia realizada por Stanley Miller ( se también hacen diversas objeciones; la atmósfera primitiva sería menos reductora y la sopa primordial en el océano primitivo sería más diluida.)

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. *Teorías modernas sobre el origen de la vida Chimeneas hidrotermales submarinas ( húmeros negros). Lugares en los que emanan gases volcánicos a 300ºC, situados en las proximidades de las dorsales submarinas . En ellos proliferan los organismos más primitivos que se conocen, unas bacterias capaces de soportar altas temperaturas (bacterias termófilas). En estos lugares existen gases precursores disueltos , procedentes de erupciones volcánicas, como el metano, el amoniaco y el dióxido de carbono , temperaturas superiores a 200 ºC y cavidades cerradas en las que sería posible la formación de una sopa primitiva más concentrada.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. *Teorías modernas sobre el origen de la vida Génesis mineral: Propone que los polímeros biológicos se sintetizaron y acumularon en un caldo primitivo distribuido sobre superficies de arcilla que atraería y concentraría en su superficie a las moléculas sencillas, facilitando su polimerización para formar los primeros polímeros de interés biológico. Recientemente una nueva hipótesis sobre el origen de la vida que los espacios confinados por las distintas láminas que forman la mica, podrían haber proporcionado las condiciones adecuadas par facilitar la química prebiótica.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 3.- EL ORIGEN DE LA VIDA. *Teorías modernas sobre el origen de la vida El mundo ARN. Suponiendo que algún ambiente de la Tierra favoreciera la formación de un caldo primitivo rico en compuestos orgánicos el siguiente paso sería la síntesis de polímeros de relevancia biológica. Actualmente algunos bioquímicos proponen que moléculas de ácido ribonucleico (ARN) , surgidas al azar, comenzaron la cadena de la evolución. Posteriormente la molécula de ARN fue sustituida por el ácido desoxirribonucleico o ADN

4.- LA EVOLUCIÓN Y SUS PRUEBAS Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 4.- LA EVOLUCIÓN Y SUS PRUEBAS Existen tres tipos de pruebas que apoyan a la evolución: * Pruebas biológicas: se basan en los organismos actuales (la disposición y estructura de los huesos y los órganos vestigiales) *Pruebas paleontológicas: están apoyadas en los fósiles. *Pruebas moleculares: se basan en la genética.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH Pruebas biológicas Se basan en los organismos actuales (la disposición y estructura de los huesos y los órganos vestigiales) El esqueleto de las extremidades anteriores de una persona, un murciélago, un delfín y un ave, a pesar de las grandes diferencias externas, responden al mismo modelo y están constituidas por las mismas piezas.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH Pruebas Paleontológicas Están apoyadas en los fósiles. Ha sido posible reconstruir el proceso evolutivo. Se han encontrado formas intermedias (Archaeopteryx) Archaeopteryx tenía plumas y pico como las aves pero también dientes y cola como un reptil.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH Pruebas moleculares Todos los seres vivos están constituidos por los mismos elementos químicos. Todos ellos constituyen sus proteínas con los mismos 20 aminoácidos siguiendo los mismos procedimientos y los hacen gracias a las instrucciones proporcionadas por el mismo tipo de molécula, el ADN. Al comparar las secuencias de nucleótidos de un mismo gen o las secuencias de aminoácidos de una misma proteína se pone de manifiesto la existencia de unas semejanzas, que son tanto mayores cuanto más próximas en la evolución sean las especies comparadas.

El árbol de la vida: arqueas, reúne a las arqueobacterias El árbol de la vida: arqueas, reúne a las arqueobacterias. Bacteria, que reúne a las eubacterias. Eucarya, que reúna a todos eucariotas.

EL ÁRBOL FILOGENÉTICO

5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN Una especie es el conjunto de organismos capaces de reproducirse entre sí y que tienen descendencia fértil. Las teorías evolucionistas intentan explicar los procesos mediante los cuales se produce la evolución Primer evolucionista: Jean Baptiste Lamarck Propone que las especies varían al adquirir nuevos órganos para solucionar nuevas necesidades o ansias de adaptación. Una clave es que los caracteres adquiridos en vida son heredables (falso) Charles Darwin Propone como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basado en la supervivencia de los más aptos. La teoría de Darwin – Wallace se basa en tres principios; *La elevada capacidad reproductora de los seres vivos. *La variabilidad de la descendencia *La actuación del proceso llamado selección natural.

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5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN La base de la teoría de la evolución es que los organismos heredan de sus progenitores determinados “caracteres” y los trasmiten a sus descendientes. Cuando se descubrieron las leyes de la herencia (Mendel 1865) se relacionaron con la teoría de la evolución y surgió el neodarwinismo o teoría sintética de la evolución. Según la teoría sintética la evolución se produce por dos causas fundamentales: Variabilidad genética. Selección natural.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 6.- EXTINCIONES Durante la historia ha habido al menos cinco extinciones masivas. La extinción que afectó a un mayor número de especies tuvo lugar hace 252 millones de años producida por anoxia (provocada por el calentamiento de la atmósfera tras una etapa de intenso vulcanismo). La extinción más famosa ocurrió hace 65 millones de años en ella desaparecieron los dinosaurios, la causa fue el impacto de un gran asteroide. La última gran extinción ocurrió hace 10.000 años

7.- EL ORIGEN DEL SER HUMANO Mª Merced Díaz CMC 1º BACH 7.- EL ORIGEN DEL SER HUMANO Hace 8 millones de años África comenzó a romperse en dos partes desiguales, nació el valle del Rift, el clima cambió y la selva se convirtió en sabana. El cambio climático impulsó a algunos primates a modificar sus hábitos entre ellos adoptar la postura bípeda surgió un nuevo grupo los homínidos. La evolución de los homínidos no es una cadena lineal, la datación de los fósiles ha permitido comprobar la existencia de solapamientos entre las edades de diversas especies de homínidos. Los fósiles de homínidos más antiguos que se han descubierto son de la especie Australophitecus anamensis (4,2 M.a.), Ardipithecus (5,5 M.a.) e incluso más antiguos, como Orrorin ( entre 6 y7 M.a.), todos ellos en África. La única especie de homínido viviente es Homo sapiens.

Mª Merced Díaz CMC 1º BACH ESPECIES MÁS RELACIONADAS CON LOS HUMANOS ACTUALES Homo habilis. ( “hombre diestro”). Vivió en África desde hace 2,5 hasta 1,5 M.a. Tenía una capacidad craneal de 600 cm3, y era capaz de fabricar y utilizar herramientas de piedra talladas por un solo lado. Homo ergaster. (“hombre trabajador”). Vivió entre hace 1.8 y 1,2 M.a. Con una capacidad craneana entre 800 y 1000 cm3, fabricaba herramientas de piedra talladas por ambas caras. Homo erectus. “(hombre erguido”). Vivió entre hace 1,7 M.a. y 500.000 años. Era fuerte y robusto con una capacidad craneana entre 800 y 1100 cm3, fue un homínido explorador y dominaba el fuego. Homo antecessor. (“hombre pionero”) Vivió entre hace 1,2 M.a. Y 300.000 años. Su capacidad craneana era de 1000 a 1100 cm3. Se ha considerado el primer europeo. En la sierra de Atapuerca (Burgos) se ha encontrado el yacimiento de homínidos más importante de Europa. Homo neanderthalis apareció en Europa hace 300.000 años extinguiéndose hace 28.000 años. Tenía una capacidad craneana de 1500 cm3., superior a la de H. sapiens.

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