5. ORIGEN DE LA VIDA
5.1. Tierra, atmósfera y
océanos primitivos
La vida apareció en la Tierra hace 4 mil millones
de años; era un planeta que se había originado igual que el sol, a partir de
una nebulosa por acreción gravitacional.
No alcanzó la temperatura
suficiente para fundir el hidrógeno, no ardió por si mismo. Cuando terminó esta
acreción, el planeta comenzó a enfriarse, haciéndose sólido, cuando bajó la
temperatura, permitió la condensación del vapor de agua.
El vapor de agua es procedente
de de las erupciones volcánicas que provenían de los cometas que chocaban con
“nosotros”, se hace líquida y ocupan la parte más baja de la Tierra formando un océano
primitivo.
La Tierra era un planeta ideal para sostener la vida, ya que no esta
demasiado cerca ni demasiado lejos del sol, con una temperatura compatible con
los seres vivos. La temperatura que hay en la Tierra permite la existencia de H2O líquida (vida = agua líquida)
y además tiene el tamaño que le permite tener una gravedad capaz de impedir el
escape de sus gases, conservando una atmósfera protectora.
La atmósfera primitiva es lo
que se llama una atmósfera reductora (con mucho hidrógeno y poco oxígeno). La
atmósfera que hay ahora se llama oxidante.
En esta atmósfera primitiva
sobre el océano esta expuesta a los rayos ultravioletas (no había ozono en
aquella época).
Una atmósfera reductora y
altamente energética produjo que
comenzara a llover sobre los océanos monómeros.
Los monómeros son necesarios
para formar los polímeros orgánicos (proteinas, glúcidos y lípidos) en forma de
lluvia que caía en el océano primitivo. Comprobado en laboratorios.
Esto dio lugar a que el océano
se enriqueciera de monómeros.
Al océano primitivo se le llama
el gran caldo también conocido como sopa primigenia.
Lo primero que se forma de las
células es su membrana (burbuja de lípidos) que envuelve los ácidos nucleicos,
capaces de expresarse en proteínas que realizan reacciones químicas, lo que
llamamos metabolismo. Estas células son capaces de independizarse del medio,
porque es autónoma.
El primer ser vivo sería una
bacteria, son idénticas a las actuales, son iguales porque tienen relación
asexual; esta bacteria se comporta como un anima. La bacteria se alimenta por
fermentación, el azúcar se fermenta y se convierte en alcohol. La fermentación
despilfarra y además envenena al medio.
A raíz de esto los monómeros
empezaron a escasear, provocando que la vida desapareciera. Esto dio lugar a la
primera crisis energética “selección natural”. Esto pudo originar la extinción
de la vida.
La selección natural es la
escasez de alimentos, o podemos entenderlo
como la necesidad de buscar otra forma de alimentarse para que la vida
permaneciera. La selección natural no inventa nada, si no que favorece algo ya
existente
Las bacterias que fabrican su
alimento ya existían, seleccionando las bacterias autótrofas. Apareciendo las
bacterias fotosintéticas.
La fotosíntesis consiste en
coger CO2 más
sales minerales SH2 y
luz, tenían la peculiaridad de utilizar sulfuro de hidrógeno que antes era muy
abundante en la atmósfera primitiva. En la fotosíntesis se produce monómeros y
más azufre.
Luego ocurrieron las llamadas
algas cianofíceas, las que inventaron la fotosíntesis buenas que es la que
realizan todas las plantas de la actualidad.
(CO2 + sales minerales + H2O + luz)
El oxígeno apareció en este
momento, anteriormente no había existido. El oxígeno es el 20% de la atmósfera
actualmente y todo el oxígeno de la atmósfera viene de las plantas.
Los organismos eran anaerobios,
porque no había oxígeno, a todos estos organismos les resultaba tóxico el
oxígeno cuando apareció.
Sólo permanecerán los
microorganismos capaces de vivir con oxígeno (aerobios). Todos los demás
desaparecieron; sobreviven los que aguantan el oxígeno y además son capaces de
utilizarlos para “quemar” los monómeros.
5.2. La evolución de las especies
Hasta finales del S. XIX, los científicos explicaban el origen de
la vida y de las distintas especies mediante el creacionismo (creado por dios) debido
a la influencia que había tenido la religión en la ciencia (Biblia). Dando
lugar al fijismo (las especies permanecían fijas, no cambiaban) se acabó con
todo esto cuando empezaron a estudiar los fósiles de seres vivos petrificados
ya extinguidos.
A finales del S. XVIII; había científicos que empezaron a
plantearse que las especies podían adecuarse al medio, que podían cambiar con
el tiempo; es decir, que podían adaptarse a los cambios del medio.
No había ningún mecanismo de dichos cambios fue Charles Darwin, el
que descubrió ese mecanismo gracias a su viaje en el Beagle (1931-1836) ideas
influenciadas por los principios de de la geología; el libro de Charles Lyell,
calculó científicamente la edad de la
Tierra, los fósiles y lo lento que eran los procesos
geológicos de construcción del planeta.
Paseando por los Andes descubrió fósiles marinos, entonces se
planteó como sería posible que estuvieran en la cima de la montaña; estos
cambios tan importantes deberían influir en los seres vivos permitiendo su
adaptación.
Le llamó la atención de las islas Galápagos los pinzones que allí
habitaban, dándose cuenta que eran distintos en cada isla.
Cuando volvió (1838) leyó “ensayo sobre la población” escrito por
Malthus; esto fue la clave para el descubrimiento del mecanismo de la
evolución. Decía que mientras la población humana crece exponencialmente y los
recursos más lentamente, se dio una gran mortandad, una gran pérdida de
individuos por selección natural, era la escasez de recursos, la necesidad, los
cambios ambientales, etc; es decir, la selección natural son los cambios que
provoca una necesidad de adaptación.
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| (Darwin) |
La selección natural no actúa sobre los individuos
individualmente, si no que actúa de forma general en toda la población.
Este proceso favorece a ciertos individuos que presentan unas
características ventajosas para la selección; es decir, que sobreviven porque
son capaces de adaptarse al cambio, son capaces de reproducirse y transmitir
esas características a sus descendientes.
El resto de individuos no mueren, pero no son capaces de
reproducirse, entonces poco a poco van desapareciendo sus características, se
va perdiendo dicha especie.
En la siguiente generación continúan viviendo los individuos que
que han logrado sobrevivir y sigue aumentando y adquiriendo nuevas
características ventajosas, transmitiéndose sucesivamente, acumulando un gran
variación de diferencias; llega el momento en el que ya no pueden cruzarse con
el resto de los individuos, provocando un aislamiento reproductivo; creando una
nueva especie, la especiación.
Estas ideas se conocen como darwinismo, que explica la teoría de
de la evolución. Decía, “Todas las especies tienen antecesores comunes”
Darwin tardó 22 años en publicar sus descubrimientos (1858) por
miedo al rechazo de la sociedad, dio el paso porque otro científico A. Wallace,
llegó a las mismas conclusiones por diferentes caminos, ambos publicaron “Sobre
la tendencia de las especies a formar variedades y sobre la perpetuación de las
especies y variedades por mecanismos naturales de selección”.
Darwin no supo decir cual era el motos de de la evolución; como se
produce, porque le faltó la genética.
La genética moderna contemporánea fue descubierta por Mender
“leyes de Mender”, que explica la transmisión de los caracteres biológicos de
una generación a otra.
Cualquier individuo se divide en una serie de características
llamadas caracteres biológicos, dado a los genes que contienen una serie de
cromosomas.
La explicación genética
Se acepta el darwinismo como explicación del mecanismo de la
evolución y los conocimientos que se tienen como genética de la población.
La genética de poblaciones, estudia a la población desde la
frecuencia genética; la evolución es el cambio de las frecuencias genéticas de
una generación a otra. (Motor de la evolución).
La frecuencia genética de la población, puede cambiar por
migraciones, por selección natural o por deriva genética; causada por el
aislamiento de alguna población (cuando hay un grupo pequeño de individuos
separados del resto de la especie; las frecuencias génicas cambian de una
generación a otra al azar)
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| (Deriva genética) |
Todos estos cambios no producen nada nuevo; no hay evolución, si
no una combinación y mutación, que es el verdadero motor de la evolución.
La mutación es un cambio brusco en el ADN, en los genes, que pude
ser beneficiosa y nueva en la población. El gen mutado produce un nuevo
carácter biológico si llega a ser favorable.
Todos estos mecanismos producen unos cambios que se van acumulando
a lo largo del tiempo, hasta terminar por producir una especie nueva,
especiación.
5.3. Formación de las especies: ESPECIACIÓN
Una especie es la categoría fundamental en la clasificación de los
seres vivos.
à Especie; individuo con
características semejantes y capaces de cruzarse entre sí produciendo
descendencia fértil.
La evolución no se puede reproducir en laboratorios, porque es un
proceso que tarda cientos de miles de años, ni siquiera en organismos más
sencillos0, sin embargo existen evidencias en la naturaleza.
a). Especiación alopátrica.
Aparece una barrera infranqueable, que divide la población en dos,
impidiendo el intercambio de genes entre ellos, acumulando diferencias hasta
llegar el momento en el que ya no pueden cruzarse.
b). Especiación simpátrica.
Ocurre cuando en una población algunos individuos se adaptan a
ciertos factores ambientales distintos al que tenía.
Los fósiles indican que el 99% de todas las especies que ha habido
en la Tierra
se han extinguido.
Para que haya una nueva especie, tardará en formarse un millón de
años y viven durante uno y diez millones de años.
En la actualidad hay catalogados dos millones de especies y se
calcula que hay decenas de millones de especies que todavía no están
catalogadas.
La evolución es la aparición de nuevas especies a partir de los anteriores, pero también la extinción de más especies normalmente por sucesos catastróficos; como los cambios climáticos (Vulcanismo) en el Pérmico causó la extinción del 95% de las especies y en el Cretácico, por el impacto del meteorito en el golfo de México, cráter de 50Km., levantó un polverío que oscureció la Tierra durante meses, impidiendo la llegada de los rayos del sol al planeta, y muchos animales murieron.
Pruebas de la evolución
La evolución no se puede simular en laboratorios porque surge en millones de años; pero hay miles de evidencias que lo demuestran.
a). Pruebas biológicas.
Son las que podemos reproducir en un laboratorio, utilizando los microorganismos y organismos, cuya vida será suficientemente corta; con esto se puede ver como varía una característica biológica de esos organismos a lo largo del tiempo (adaptación, mecanismo de la evolución).
b). Pruebas paleontológicas.
A través del estudio de los fósiles, se puede ver como se transforman en el tiempo los caracteres biológicos para dar lugar a otros caracteres biológicos nuevos.
La transformación de las extremidades en los mamíferos, según su modo de locomoción.
c). Pruebas biogeográficas.
Los seres vivos semejantes que viven en distintas zonas geográficas presentan características distintas, porque el medio es distinto.
d). Pruebas embriológicas.
El estudio de los embriones han demostrado que muchos grupos de seres vivos pasan por las mismas fases de desarrollo, tal y como si tuvieran antecedentes pasados comunes.
Nuestro desarrollo embrionario es muy semejante al de los simios; con
rabo, pero nosotros en vez de rabo tenemos rabadilla.
Nacemos muy lanudos; pelo muy fino que a partir de los 3 o 4 días
de vida se cae; esto quiere decir que procedemos de animales cubiertos de pelo.
e). Pruebas moleculares.
Todos los seres vivos estamos formados por las mismas moléculas;
tenemos un origen común.
Los principales procesos metabólicos son comunes a todos los
seres vivos. Provenimos de la fermentación de organismos que ya fermentaban (respiración
celular).
Cuanto mas próximo en la evolución estén las especies, mayor
similitud habrá entre sus proteínas y sus ADN.
