ORIGEN DE LA VIDA, TEORIAS. EVOLUCION DE LA CELULA.

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1 ORIGEN DE LA VIDA, TEORIAS. EVOLUCION DE LA CELULA.
EVOLUCION BIOLOGICA

2 ÍNDICE TEMA DEFINICIÓN ORIGEN DE LA VIDA. DISTINTAS TEORÍAS A LO LARGO DE LA HISTORIA 2.1 Creacionismo 2.2 Generación espontánea 2.3 Panspermia 2.4Origen químico de la vida 3. CONCEPTO PROTOCÉLULA 4. EVOLUCIÓN CELULAR 5. PROCARIOTAS 6. TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA 7. EUCARIOTAS 8. EVOLUCIÓN BIOLÓGICA. DIVERSIDAD DE LOS SERES VIVOS 9. TEORÍAS EVOLUTIVAS - Preevolutivas (fijismo, catastrofismo) - Evolutivas ( Lamarckismo, Darwinismo, Neodarwinismo) 10. PRUEBAS DE EVOLUCIÓN

3 1. DEFINICIÓN ¿QUÉ ES LA VIDA? Cualquier sistema químico capaz, como mínimo, de transferir su información genética y perpetuarse (capaz de reproducirse) Vivo

4 2. ORIGEN DE LA VIDA El hombre desde siempre se ha preocupado por el origen de la vida. ¿de dónde viene?, ¿ Cómo se ha formado?.... Hipótesis: Origen divino Los seres vivos se han formado en la Tierra (pero en unas condiciones diferentes a las actuales) La vida proviene de otros planetas (Panspermia) Para explicar esto han existido grandes corrientes de pensamiento: Creacionismo La generación espontánea Teoría del origen químico de la vida Panspermia

5 ¿Qué pasó en estos 1000 millones de años?
Los seres vivos se han formado en la Tierra Sabemos: Edad de la Tierra: 4500 millones de años ¿Qué pasó en estos 1000 millones de años? Fósiles más antiguos: 3500 millones de años

6 2.1 Creacionismo Sostiene que la vida en la Tierra habría sido creada por una fuerza sobrenatural, después de un acto creativo único o bien a intervalos sucesivos. Además, esta teoría sostiene que cada una de las distintas especies se habría originado separadamente de las otras y que no había experimentado modificación alguna en el transcurso de las generaciones sucesivas (inmovilismo de las especies). Dado que no pueden someterse a una verificación experimental, los fundamentos del creacionismo están excluidos del campo de aplicación de la ciencia y actualmente son ignorados por la mayor parte de la comunidad científica.

7 2.2 Generación espontánea
Es una antigua teoría biológica que sostenía que podía surgir vida animal y vegetal de forma espontánea, a partir de la materia inerte (barro, estiércol, etc.) sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente aparecían. Surge en la antigua Grecia, se mantuvo durante muchos siglos hasta finales de la Edad Media. Esta teoría fue apoyada por Aristóteles, Van Helmont ( ), entre otros.

8 Diversos experimentos realizados entre los siglos XVII y XVIII refutaron esta teoría
En 1668 el médico italiano Francesco Redi refutó la hipótesis de los gusanos a partir de la carne. Demostró que las larvas de mosca se originaban en la carne tan sólo si las moscas vivas habían puesto previamente sus huevos allí: por consiguiente, sostenía que ninguna forma de vida había podido nacer de la materia inanimada.

9 EXPERIMENTO DE REDI

10 A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur en Francia y John Tyndall en Inglaterra refutaron la idea del caldo que se transforma en microorganismos. Demostró así que ninguna forma de vida puede originarse espontáneamente de la materia inorgánica, sino únicamente de la vida preexistente, éste es el denominado proceso de la biogénesis. Así, gracias a Pasteur, la idea de la generación espontánea fue desterrada del pensamiento científico y a partir de entonces se aceptó de forma general el principio que decía que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

11 EXPERIMENTO DE PASTEUR

12 2.3 Panspermia Esta idea fue introducida en el siglo XIX por Svant August Arrhenius. Dicha teoría defiende que la vida en la Tierra se habría propagado de un sistema solar a otro por medio de esporas de microorganismos que viajaban en meteoritos A favor tiene el hecho que: Algunos cometas y meteoritos se han encontrado moléculas orgánicas (agua, aminoácidos...) Algunos meteoritos llegados a la Tierra tienen fósiles de lo que parecen bacterias En contra: No se puede probar ni rebatir

13 ALH84001 fue arrancado de la superficie de Marte hace 16 millones de años, y llegó a la Tierra hace años, cayendo en la Antártida. Recogido en 1984, no fue hasta 1996 cuando el equipo del doctor McKay propuso por primera vez que podría contener restos de actividad biológica. La hipótesis se planteó en base al descubrimiento de glóbulos de carbonato en el interior del meteorito, constituidos cuando aún formaba parte de la litosfera de Marte, por infiltración de agua líquida rica en CO2 en las fracturas de la roca.

14 2.4 EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA
Es la teoría más aceptada para explicar el origen de la vida, se basa en la hipótesis química expuesta por el ruso A. Oparin y el inglés Haldane en 1923. Alexander Oparin fue el primero en proponer la idea que la vida se había formado en la Tierra primitiva, en unas condiciones que no encontramos en la actualidad.

15 De la atmósfera primitiva se sabe:
Era pobre en O2: la materia orgánica puede acumularse. No había O3 : la radiación ultravioleta solar llegaba hasta la superficie de la Tierra (energía para la síntesis de materia orgánica) Era rica en CH4, NH3, H2 , H2Ov ,N2 Además, La temperatura de la Tierra era elevada. Gran actividad volcánica. “Inestable” (impactos de meteoritos) Proponía que en estas condiciones era posible la síntesis de las biomoléculas necesarias para la vida (aminoácidos, bases nitrogenadas, glúcidos, …)

16 En la década de los 50, diferentes investigadores, reprodujeron en el laboratorio las condiciones atmosféricas primitivas, sintetizaron aa, bases nitrogenadas, ácidos carboxílicos, ... Entre los investigadores destacan: 1953: S. Miller y Urey sintetizan aminoácidos y otros compuestos orgánicos; 1960: Joan Oró sintetiza adenina a partir de ác. cianhídrico Stanley Miller atmósfera Urey océano Joan Oró

17 Experimento de Urey y Miller

18 BASES DE LA TEORÍA QUÍMICA
1.Todas estas moléculas formadas en los mares primitivos se fueron acumulando y aumentando en complejidad (polimerización) creando la “sopa primitiva”

19 2. El siguiente paso fue la formación de coacervados, pequeñas gotitas formadas por distintas moléculas en soluciones acuosas. Estás moléculas serían proteínas, lípidos, azúcares, ácidos nucleicos. 3. Posteriormente, dichos coacervados evolucionarían separándose del medio a través de una membrana y podrían estabilizarse con un metabolismo primitivo. Pudiendo crecer hasta un tamaño límite (aprox. 500 micras) a partir del cual se rompen espontáneamente en dos

20 4. El último requisito para tener una “célula” es la existencia de un material genético asociado a los coacervados sobre el cual la selección natural pueda actuar y escoger aquellas combinaciones más idóneas. Esta evolución originaría los primeros protobiontes y después las primeras células. Resumen: Millones de años Se rodea de membrana Coacervados con nutrición y reproducción Combinación de macromoléculas Protocélulas

21 3. PROTOCÉLULA Si una microesfera hubiera encerrado ribozimas, se habría formado algo parecido a una célula viva, a la que se llamaría protocélula. Dentro se habrían producido proteínas, y por difusión habrían entrado nucleótidos y aminoácidos necesarios para sintetizar nuevos ARN y proteínas. Cuando la microesfera creció lo suficiente, pudo haberse dividido, dando casi fin al camino hacia la evolución de las primeras células.

22 4. EVOLUCIÓN CELULAR

23 PROCARIOTAS (autótrofas anaeróbicas) 2500 millones de años
La evolución celular es la siguiente: PROTOBIONTES 3700 millones de años PROCARIOTAS (heterótrofas anaeróbicas) 3500 millones de años PROCARIOTAS (autótrofas anaeróbicas) 2500 millones de años Formación atmósfera oxidante 2300 millones de años PROCARIOTAS (aeróbicas) 2200 millones de años EUCARIOTAS 1800 millones de años Atmósfera oxidante actual 750 millones de años

24 5. CELULA PROCARIOTA: Pequeño tamaño.
ADN desnudo, cromosoma único: células haploides. Ausencia de núcleo. Ausencia de orgánulos membranosos. Pared celular rodeando a la membrana. División por bipartición.

25 6.TEORIA ENDOSIMBIOTICA
Postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente cloroplastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica con éste. Se especula con que las mitocondrias provendrían de protobacterias y los plastos de cianobacterias (bacterias fotosintéticas)

26 TEORIA ENDOSIMBIOTICA

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28 7. CELULA EUCARIOTA: Mayor tamaño. Núcleo verdadero con membrana.
Empaquetamiento del ADN Orgánulos membranosos. División por mitosis. Sexo y Meiosis.

29 CELULA VEGETAL

30 CELULA ANIMAL

31 8 EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

32 Una vez que la vida surge sobre la Tierra, se nos plantea un nuevo interrogante:
¿cómo a partir de una sola célula han podido aparecer todas las especies tan diferentes que existen hoy día?

33 ¿Qué es evolución? Es un proceso de cambio sobre una POBLACIÓN reproductiva que contiene variedades de INDIVIDUOS características heredables y en donde algunas variedades difieren en su APTITUD ( éxito reproductivo)

34 9.TEORIAS DE LA EVOLUCION
TEORIAS PREEVOLUTIVAS: FIJISMO CATASTROFISMO TEORIAS EVOLUTIVAS: LAMARCKISMO DARWINISMO NEODARWINISMO PRIMITIVO NEODARWINISMO MODERNO O TEORIA SINTETICA TEORÍA SALTACIONISTA O DEL EQUILIBRIO PUNTUADO

35 TEORIAS PREEVOLUTIVAS
Hasta el s. XIX se pensó que los seres vivos eran inmutables y que habían existido siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, fijos, lo cual originó una corriente de ideas agrupadas bajo el término FIJISMO o CREACIONISMO. G. Cuvier ( ), estudiando una gran cantidad de fósiles (padre de la paleontología) dedujo que había especies que desaparecían, se extinguían, lo cual implicaba cambios que contradecían al fijismo; pensó que las especies aparecían sobre la Tierra y se mantenían durante mucho tiempo sin sufrir ningún cambio hasta que se producía una gran catástrofe que las hacía desaparecer, tras lo cual aparecían nuevas especies que volvían a desaparecer en otra catástrofe y así sucesivamente, surgiendo una variante de las ideas fijistas que constituyó el CATASTROFISMO.

36 TEORIAS EVOLUTIVAS LAMARCKISMO
J.B. DE LAMARCK ( ) las especies actuales provenían de especies primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas; esta nueva idea recibió el nombre de EVOLUCIONISMO. Para Lamarck estas transformaciones se debían a que cuando cambiaban las condiciones ambientales, los seres vivos desarrollaban caracteres que les ayudaban a vivir mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos caracteres se transmitían a sus descendientes, apareciendo especies nuevas; es lo que llamaba la HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS.

37 El ejemplo más explicado por el lamarkismo es el origen del cuello en las jirafas. Según esta hipótesis, el cuello de estos animales se debe al esfuerzo continuo de unos antílopes originales para llegar a las hojas más altas de los árboles. Estos esfuerzos harían que los cuellos se alargaran unos centímetros y pasarían a la descendencia. Después de muchas generaciones, el cuello iría creciendo hasta las dimensiones actuales.

38 DARWINISMO C. Darwin y A. Wallace proponen:
El origen de las especies: las especies evolucionan acorde al medio, para adaptarse a éste. El universo pasaba de ser una creación de Dios estática y perfecta conjunto de individuos en constante competición y evolución para poder perpetuar su especie en el tiempo. Ambos naturalistas estuvieron influenciados por el economista Thomas Malthus. Según Malthus, la población tiende a crecer más rápidamente que la oferta de alimentos disponible para sus necesidades, el crecimiento se frena debido a las hambrunas, las enfermedades y las guerras.

39 Teoría demográfica de Malthus
Teoría demográfica de Malthus. La población crece a mayor ritmo que los recursos, por lo que en algún momento no habrá suficientes recursos para mantener a la población y surgirá un momento de crisis, en el que habrá lucha para controlar los escasos recursos disponibles

40 El darwinismo se basa en los siguientes principios básicos:
El mundo no es estático, sino que cambia. Las especies cambian continuamente, aparecen unas y se extinguen otras. Además, viendo el registro fósil nos damos cuenta que cuanto más antiguo es el fósil, más diferente se presenta respecto a los seres actuales La evolución es un proceso gradual, continuo. Existe una gran variabilidad entre las especies, pero de manera continua. Ej: pinzones de las Galápagos Pinzones de las Galápagos Se cree que las catorce especies de pinzones de las islas Galápagos evolucionaron a partir de una sola, similar al Volatinia jacarina, abundante en América Latina, en especial en la costa sudamericana del Pacífico. El pinzón ancestral, con su pico corto y robusto especializado para aplastar semillas, migró, con toda probabilidad, desde el continente hacia las islas. Sus descendientes, libres para explotar recursos que en condiciones normales habrían tenido que compartir con sílvidos, pájaros carpinteros y otras aves, se adaptaron a todos los hábitats (árboles, cactus o suelo) y alimentos (semillas, cactus, frutos o insectos) disponibles. La forma y el tamaño de sus picos son un ejemplo de adaptación.

41 A finales del siglo XVIII, antes de la Revolución Industrial, la forma dominante de Biston betularia era la de color claro, y se mimetizaba mejor sobre la corteza de los árboles cubiertos de líquenes. Pero la contaminación industrial destruyó los líquenes y dejó a la vista la corteza oscura; las formas claras eran presa fácil de las aves, mientras que las oscuras, mucho mejor camufladas, se convirtieron pronto en las más abundantes. LA SITUACIÓN SE HA INVERTIDO

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43 NEODARWINISMO O TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCION
Surge durante el siglo XX, desde 1930 a 1950, a partir de la fusión de tres disciplinas diferentes: la genética, la sistemática y la paleontología. Esta teoría puede resumirse de la siguiente manera: El proceso evolutivo se basa en los principios de la variabilidad de la descendencia y de la selección natural El origen de la variabilidad son las mutaciones (crean nuevos alelos) y las recombinaciones genéticas (crean nuevas combinaciones de genes) Lo que evoluciona son las poblaciones, no los individuos. Las poblaciones perduran y cambian a medida que cambian las frecuencias génicas de las poblaciones, mientras que los individuos mueren con el mismo genotipo con el que nacieron Los factores que hacen variar las frecuencias génicas de una población son la SELECCIÓN NATURAL, LAS MUTACIONES, LAS MIGRACIONES Para que una población llegue a generar una especie diferente ha de estar aislada de las otras poblaciones

44 10.PRUEBAS DE LA EVOLUCION
Las pruebas en las que se basa la evolución son las siguientes: Pruebas biogeográficas Pruebas paleontológicas Pruebas anatómicas Pruebas embriológicas Pruebas bioquímicas

45 PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS
Basadas en los fósiles. Los más antiguos tienen unos 3500 millones de años y corresponden a los estromatolitos (primeras bacterias en la Tierra) ESTROMATOLITO

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47 PRUEBAS MORFOLÓGICAS Y ANATOMICAS

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50 PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS

51 PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS

52 PRUEBAS BIOQUÍMICAS

53 PREGUNTAS???