LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA NO EXISTE

Transcripción

1 LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA NO EXISTE

2 STANLEY MILLER Y EL ORIGEN DE LA VIDA En 1924, el científico ruso Aleksandr Oparin expuso la teoría más aceptada hasta ahora sobre la aparición de las moléculas que forman los seres vivos. Según él, la vida se originó en el mar. Debido a la interacción de los componentes de la atmósfera con la radiación solar, muy rica en radiación ultravioleta, se formaron algunas moléculas orgánicas. Estas primeras sustancias orgánicas se irán acumulando en el mar, donde se combinarían con otras gracias a la energía proporcionada por las tormentas eléctricas. Esta mezcla de sustancias orgánicas, que sería especialmente rica en algunos mares someros, recibe el nombre de sopa primordial. Esta teoría de Oparin recibió el apoyo de J.B.S. Haldane, considerado el padre de la genética de poblaciones. Se propuso la participación de materiales como la arcilla, que actuaría como catalizador, atrayendo y concentrando en su superficie a las moléculas sencillas y favoreciendo su unión en polímeros, para dar lugar a las primeras macromoléculas biológicas, las proteínas y los ácidos ribonucleicos. En 1950, la teoría de Oparin fue comprobada por el norteamericano Stanley Miller. Miller le propuso a su director de doctorado Harold Urey, realizar un experimento para probar las ideas de Oparin. Para ello, Miller diseñó un aparato de laboratorio que simulaba las condiciones ambientales de la Tierra hace millones de años. Miller extrajo todo el oxígeno del interior del dispositivo e introdujo una mezcla de gases que pensaba que debían formar parte de la atmósfera primitiva, como dióxido de carbono, metano y amoniaco. Miller hizo circular vapor de agua por todo el aparato y produjo descargas eléctricas en el recipiente que contenía los gases. Al cabo del tiempo aparecieron algunas de las sustancias que forman las proteínas y los ácidos nucleicos. El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva.

3 TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

4 Tiempo Tiempo Mediante qué mecanismos se adaptan las especies al medio? Lamarck Darwin Debido a diferencias en el uso y desuso de sus órganos y a que dichos caracteres adquiridos se heredan. Fundamentalmente gracias a la selección natural, aunque este proceso esté auxiliado por otros, como la herencia de los caracteres adquiridos. Sí, gracias a una fuerza No, porque la selección natural es complejificadora, manifestada oportunista y se limita a adaptar en la circulación de fluidos a los organismos a ambientes que sutiles que modelan órganos cambian sin rumbo fijo. La vida se progresivamente más complejos y originó una sola vez y la especie engendran organismos simples a ancestral se ha ramificado en partir de materia orgánica en muchas otras especies para descomposición: adaptarse a las circunstancias fortuitas de cada momento: Progresan las especies a lo largo de la cadena del ser? Cómo? A B A A C B A D C B A B C D A A A A Origen continuo de la vida por generación espontánea A, B, C, D Especies progresivamente más complejas (cadena del ser) Origen único de la vida A, B, C, D Especies contemporáneas (no forman una cadena) NEODARWINISMO, TEORÍA SINTÉTICA O GRADUALISMO -Las especies forman una sola línea evolutiva a partir de la especie ancestral -La transformación es lenta, gradual y continua, como consecuencia de pequeños cambios durante largos periodos -La transformación hacia una nueva especie no se produce en individuos aislados, sino en toda la población EQUILIBRIO PUNTUADO - Las especies no siguen una sola línea evolutiva a partir de la especie ancestral, sino varias - La transformación se realiza a saltos, y se alternan periodos de estasis con etapas de especiación - La transformación hasta la nueva especie se produce a partir de una pequeña población que queda aislada

5 PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN - PRUEBAS TAXONÓMICAS: La taxonomía de los seres vivos se basa en criterios de semejanza, lo que permite agruparlos en phyla, clases, órdenes, familias Cada categoría taxonómica engloba grupos afines que probablemente tienen el mismo origen evolutivo. Así, un tipo engloba a un conjunto de clases con características similares que permiten suponer su origen común y hacer posible la confección de un árbol evolutivo. Debido al proceso evolutivo existen seres vivos con características intermedias entre distintos grupos lo que demuestra que entre distintas especies hay pasos intermedios. - PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS: Se basan en el estudio de la distribución geográfica de las especies. La teoría de la evolución señala que los organismos que habitan juntos en una determinada área evolucionan de manera similar, pero cuando ciertas poblaciones quedan aisladas, tienden a evolucionar hacia formas diferentes. Cuando Darwin estudió los pinzones de las Galápagos observó que se diversificaron en distintas islas según su alimentación. Observó que, en la isla donde faltaba una determinada especie, había siempre otra que se alimentaba de lo mismo. - PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS: Se basan en el estudio de los fósiles, que son restos de seres que vivieron en el pasado o de su actividad que han quedado preservados. Muchos fósiles guardan cierta similitud con especies actuales. En ocasiones presentan formas intermedias que relacionan especies actuales con otras fósiles más antiguas. Por eso podemos deducir que muchos organismos extinguidos fueron muy diferentes de los actuales y que a lo largo del tiempo unas especies han sido sustituidas por otras. El registro fósil es incompleto, pero en muchos casos ha permitido reconstruir la evolución de ciertos organismos al observar, en los fósiles, modificaciones graduales de ciertas estructuras. También aparecen fósiles que muestran características intermedias entre dos grupos lo que indica sus relaciones de parentesco evolutivo. Las series filogenéticas de fósiles indican una evolución direccional hacia una progresiva especiación. En algunos casos se han podido reconstruir estas series que son un conjunto de fósiles que pueden ordenarse de más antiguo a más moderno, y de menos evolucionado a más evolucionado. Ejemplos: pezuñas de caballos, cráneo de homínidos. - PRUEBAS ANATÓMICAS: Se basan en el estudio comparado de las estructuras corporales de los organismos, con el fin de establecer posibles relaciones de parentesco. Los órganos homólogos son aquellos que tienen la misma estructura interna aunque su forma externa y función sean diferentes. Ejemplo: la pata delantera de un perro, el brazo de una persona y el ala de un murciélago poseen una estructura interna parecida pero desempeñan funciones diferentes. Se trata de estructura heredadas de un antecesor común, la posterior adaptación a distintos medios generó diferencias entre ellas.

6 Órganos análogos son aquellos que desempeñan la misma función en organismo diferentes, pero tienen un origen distinto. Las alas de murciélagos, aves e insectos cumplen funciones similares pero no presentan la misma estructura interna. Órganos vestigiales son aquellos cuya función se ha ido perdiendo a lo largo de la evolución. Son órganos que tuvieron una función destacada en especies predecesoras, hoy desaparecidas, pero que en los organismo actuales se encuentran reducidas o en desuso. - PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS: Se basan en el estudio comparado del desarrollo embrionario de distintos animales. Al comparar los primeros estadios del desarrollo embrionario de muchos animales se observa que existen ciertas semejanzas que van desapareciendo según avanza el proceso. - PRUEBAS BIOQUÍMICAS: Se basan en la comparación de organismos diferentes a nivel molecular. Cuando más parecidas sean dos especies a nivel molecular mayor será el parentesco evolutivo, y viceversa. Actualmente los métodos más utilizados para comparar organismos se basan en las secuencias de ADN y de aminoácidos de las proteínas. - OTRAS PRUEBAS: análisis inmunológico comparando la virulencia con la que se producen las reacciones antígeno-anticuerpo entre distintas especies se ha comprobado que esta virulencia es menor contra mayor sea la relación taxonómica. Secuencia de proteínas, es similar en especies más próximas evolutivamente. Hibridación de ADN, contra más largos sean los fragmentos de ADN de dos especies que se hibriden, más genes en común presentarán.

7 LA EVOLUCIÓN DE LOS HOMÍNIDOS

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9 LA EVOLUCIÓN DE LOS HOMÍNIDOS - SEGÚN JUAN LUIS ARSUAGA -

10 LOS HOMÍNIDOS ARSUAGA Y COLABORADORES H. neardentalensis y H. sapiens son el resultado de un largo proceso de evolución independiente a partir de un antepasado común, H. antecesor. Consideran a los neandertales como una especie autóctona europea que migró hacia Asia y Oriente Próximo. Además, consideran que la especie H. sapiens surgió en una región africana próxima al Ecuador. Afirman, por tanto, que ambas especies convivieron en Europa durante miles de años forman do un mosaico de poblaciones entremezcladas. Pero poco a poco, las poblaciones de neandertales fueron reduciéndose hasta desaparecer. Por su parte, el H. sapiens también se expandió hasta el extremo oriental de Eurasia. Esta expansión de los humanos modernos tuvo, consecuencias fatales para las poblaciones autóctonas de H. erectus. ROBERT FOLEY Y MARTA LAHR Los individuos de la especie H. heidelbergensis africana evolucionaron hacia una nueva especie y algunos miembros de ésta migraron a Europa reemplazando a la especie H. heidelbergensis y evolucionaron hacia los neandertales. Los individuos de la nueva especie que quedaron en África evolucionaron para dar lugar a la especie H.sapiens.

11 CAMBIOS EN EL ESQUELETO LA POSTURA BÍPEDA Alargamiento de las extremidades inferiores respecto a las superiores y al tronco. Acortamiento y ensanchamiento de la pelvis que se sitúa en una posición más baja. La columna vertebral, que debe soportar el peso real del cuerpo, adquiere forma de S, con cuatro curvas. El foramen magnum se sitúa en una posición inferior del cráneo. Alargamiento del dedo pulgar del pie, que se orienta paralelo a los otros dejando der oponible. CONSECUENCIAS - Permitía observar el horizonte desde las lastas hierbas de las praderas. - Al no utilizar las extremidades superiores para caminar, las manos pueden utilizarse para otras funciones, como el transporte de objetos, alimentos y crías, y así el grupo se mantenía unido mientras se desplazaba. - Pueden caminar durante más tiempo, posibilitando el recorrido de largas distancias. - Recibe menor radiación solar y se aleja del suelo, que es la mayor fuente de calor. Además expone mayor superficie corporal a la brisa, pudiendo caminar a las horas de mayor insolación, cuando los carnívoros suelen estar inactivos.

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14 MIGUELÓN Miguelón es el nombre con que pusieron los investigadores al homínido varón propietario del Cráneo número 5, el cráneo recuperado en el año 1992 en el yacimiento de la Sima de los Huesos, en la Sierra de Atapuerca (Burgos, España). Es el cráneo mejor conservado del registro fósil mundial, y su hallazgo convirtió al mencionado yacimiento en referencia imprescindible en los estudios sobre evolución humana. El apodo de Miguelón se le puso en honor al ciclista español Miguel Induráin, que ese año de 1992 ganó su segundo Tour de Francia. La reconstrucción fue posible gracias a una muy detallada labor de pegar como un puzle los pequeños fragmentos que fueron apareciendo en el yacimiento burgalés por Juan Luis Arsuaga y el grupo de científicos que le ha acompañado durante los últimos años, Ana Gracia, Ignacio Martínez, José Miguel Carretero, Carlos Lorenzo, Alfonso Esquivel o Pepe Cervera, por ejemplo. Miguelón representa a uno de los 29 individuos identificados en la Sima de los Huesos. Gracias a sus dentaduras, como sucede en algunas catástrofes aéreas, podemos identificarlos y aún aproximarnos a la determinación de su sexo y edad. Nació hace años y se trata de un posible macho de su especie de unos años que debió de tener una vida compleja, llena de venturas y desventuras. Disfrutó de la libertad de vivir al aire libre. A buen seguro tuvo que afrontar graves peligros para alimentar a sus hijos y a otros miembros de su tribu. Padeció enfermedades y las superó. Luchó por su territorio y sobrevivió. Pero un día le sorprendió la muerte. Y no estaba solo cuando murió. Junto a él falleció un importante contingente de homínidos del mismo grupo o de tribus afines. La mayoría estaban en la flor de la vida. La Sierra de Atapuerca era su entorno natural, un enorme bosque lleno de robles, encinas y castaños, poblado de animales como el tigre con dientes de sable, ciervos gigantes, caballos, jabalíes, zorros, etc. Esto le obligaba a protegerse de los carnívoros en as cuevas, donde también obtenía refugio del frío, descansaba y comía. Para conseguir alimento y aprovechar la piel de los animales, Miguelón utilizaba como principales herramientas piezas de sílex que golpeaba con in canto de río, formando así las llamadas lascas y bifaces, así como lanzas de madera, que medían más de dos metros de longitud. Los habitantes de esta región emplearon la llamada Sima de los Huesos para arrojar a sus muertos, hombres, mujeres y niños, de ahí que en ese lugar hayan aparecido gran cantidad de huesos, cráneos, falanges, vértebras, tibias, incluso diminutos huesecillos del oído. Es muy difícil saber qué sucedió para que Miguelón y sus compañeros fueran arrojados hace años por otros homínidos a las profundidades de la Sima de los Huesos. La causa de su muerte pudo deberse a una pelea con un compañero del clan. Todo parece indicar que fue agredido con una piedra en la cara y el golpe le provocó el aplastamiento del hueso maxilar y la rotura de un diente, que se infectó provocándole una infección en la sangre. La presencia junto a los cuerpos del bifaz denominada 'Excalibur' (en recuerdo de la espada mágica de las leyendas artúricas) es un misterio y todo un reto para los científicos en los próximos años. Parece ser que se enterraron los cuerpos para no dejarlos abandonados a la suerte de los carroñeros. Otra posibilidad es que se trata de un comportamiento simbólico, circunstancia que es apoyada con el descubrimiento en 1998 del hallazgo de Excalibur.

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16 EL YACIMIENTO DE ATAPUERCA, BURGOS La Sierra de Atapuerca es un pequeño conjunto montañoso situado en la provincia de Burgos. Es un espacio de Interés Natural, Bien de Interés Cultural y Patrimonio de la Humanidad (año 2000), como consecuencia de los excepcionales hallazgos arqueológicos y paleontológicos que albergan en su interior, entre los cuales destacan los testimonios fósiles de, al menos, cuatro especies distintas de homínidos (Homo sp, Homo antecessor, Homo heidelbergensis y Homo sapiens). Las excavaciones arqueológicas de Atapuerca se consideran uno de los yacimientos prehistóricos más importantes de Europa y del mundo del siglo. Además, se caracteriza por la gran cantidad y buena conservación del registro fósil y por su importancia científica. Para conocer bien el Museo de la evolución de Atapuerca, es necesario recorrer los siguientes espacios: - Yacimiento arqueológico, donde se encuentra el mayor registro fósil del Pleistoceno medio. Ha permitido conocer el Homo antecessor con años de antigüedad. - Parque arqueológico, donde se recrea un poblado con escenas diversas y realizar diversas actividades. - Aulas didácticas y centros de recepción de visitantes. El museo, en su afán divulgativo, ha tenido expuesta una muestra de su actividad con ladrillos de LEGO: La Sima de los Huesos Trabajos de excavación en Atapuerca Los principales yacimientos se encuentran en la Sima del Elefante, la Sima de los Huesos, la Gran Dolina y el Yacimiento de la Galería.

17 Cronológicamente, destaca: En 1828, Ramón Inclán empieza a explorar la cueva mayor de la Sierra de Atapuerca, como demuestra un grafiti en su interior. En 1976 se produce la primera excavación de los yacimientos pleistocenos, por Trinidad de Torres. En 1984, tras no parar los trabajos desde 1976 en toda la zona, empieza a excavarse la Sima de los Huesos, extrayendo 1,5 toneladas de material revuelto por trabajadores clandestinos. Aparecen 71 nuevos restos óseos humanos. En 1992, aparece un cráneo prácticamente completo en la Sima de los Huesos. Tras limpiarlo y unir restos se comprueba que es un adulto y un niño casi completos. El adulto recibe el nombre de Miguelón y se trata del mejor cráneo de los antecesores. En 1994, aparecen en la Gran Dolina los primeros restos del denominado homo antecessor, nueva especie de homínido de años de antigüedad. Estos restos confirman la práctica de canibalismo humano. En 2007, en el yacimiento de la sima del elefante se encontró un diente humano de 1,2 millones de años de edad estimada, convirtiéndose en el resto fósil humano más antiguo de Europa. Los fósiles de Atapuerca vuelven a traspasar las fronteras de la ciencia. Un equipo formado por paleontólogos de Atapuerca y expertos mundiales en ADN antiguo (Alemania), han logrado obtener ADN de un fósil humano del yacimiento de la Sima de los huesos, de hace años (pleistoceno medio), y obtener la secuencia casi completa de sus genes. Esta secuencia de genes ha proporcionado una gran sorpresa a los investigadores porque, al compararlo con los genomas de los humanos modernos (neandertales, chimpancés, etc), han descubierto que los individuos de la Sima están emparentados, no con los Neandertales, por los rasgos que compraten, si no con una oscura población de los montes Altai (Siberia), de hace unos años. Este logro supone retrasar la secuencia genética más antigua en unos años. Esto dio lugar a varias hipótesis en las que se intentaba explicar la extraña relación de los restos de la Sima con los restos encontrados al sur de Siberia. Las respuestas se conseguirán con más investigación. Ya que las técnicas de secuenciación de ADN antiguo han avanzado para hacer futuras investigaciones en yacimientos en los que se encuentran homínidos del Pleistoceno medio.

18 Los científicos más destacados son: Los premios Príncipe de Asturias 1997 Emiliano Aguirre Enríquez, Juan Luis Arsuaga, José María Bermúdez de Castro y Eudald Carbonell Roura. Otros científicos destacados son, por ejemplo, Ignacio Martínez, de la Universidad de Alcalá