Apuntes Evolución CMC 2011/12

Transcripción

1 INDICE 1. QUÉ ES LA VIDA? DEFINICIÓN 2. ORIGEN DE LA VIDA. HIPÓTESIS 2.1 Creacionismo (origen divino) 2.2 Generación espontánea (origen divino) 2.3 Panspermia 2.4 Origen químico de la vida (ésta surgió en la Tierra). - Experimento de Miller (para comprobar cómo surgieron los primeros compuestos químicos) - Formación de la protocélula - Evolución de la célula - Procariota - Teoría endosimbiótica - Eucariota 1. QUÉ ES LA VIDA? Cualquier sistema químico capaz, como mínimo, de transferir su información molecular a través de la auto-reproducción y de evolucionar 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:

2 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 2.1 EL 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. 2.2 GENERACIÓN ESPONTÁNEA

3 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. 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. EXPERIMENTO DE REDI

4 EXPERIMENTO DE PASTEUR 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. 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:

5 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 2.4 EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA Es la teoría mas 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 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. De la atmósfera primitiva se sabe: Era pobre en O 2 : la materia orgánica puede acumularse. No había O 3 : la radiación ultravioleta solar llegaba hasta la superficie de la Tierra (energía para la síntesis de materia orgánica) Era rica en CH 4, NH 3, H 2, H 2 O v,n 2 Además, La temperatura de la Tierra era elevada.

6 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, ) A) EXPERIMENTO DE MILLER En la década de los 50, diferentes investigadores, reprodujeron en el laboratorio las condiciones atmosféricas primitivas, sintetizaron aa, bases nitrogenadas, ácidos carboxílicos,... El experimento de Miller (dibujo adjunto) se basó en sintetizar aminoácidos (los bloques que forman las proteínas) a partir de amoniaco, vapor de agua y metano, que según se suponía entonces eran los gases de la atmósfera primitiva). Miller propuso que esta síntesis había tenido en la Tierra primitiva y que había sido el primer paso para la aparición de la vida.

7 B) PROTOCELULA Si una microesfera de lípidos hubiera encerrado ribozimas (material genético con propiedad de reproducirse por sí misma), se habría formado algo parecido a una célula viva, a la que se llamaría protocélula. Dentro se habrían producido proteínas, 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. C) EVOLUCIÓN DE LA CÉLULA

8 D) CÉLULA PROCARIOTA: 1. Pequeño tamaño. 2. ADN desnudo, cromosoma único: células haploides. 3. Ausencia de núcleo. 4. Ausencia de orgánulos membranosos.

9 5. Pared celular rodeando a la membrana. 6. División por bipartición. E) TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA Postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos 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 protebacterias y los plastos de cianobacterias. F) CELULA EUCARIOTA: 1. Mayor tamaño. 2. Núcleo verdadero con membrana. 3. Orgánulos membranosos. Actualmente la idea más aceptada es que: 1. El núcleo se formó por invaginación de la membrana plasmática y de ahí se originaron también los orgánulos membranosos 2. Mitocondrias y Cloroplastos se originaron por endosimbiosis (una célula fue introducida en otra y se asociaron mutuamente)