3- La Vida en Evolución

Cultura Científica 1º de Bachillerato

3- La Vida en Evolución.

Seguimos haciéndonos preguntas. Esta vez dejamos de mirar al cielo o bajo nuestros pies para mirar dentro de nosotros mismos: ¿Quiénes somos? ¿De dónde venimos? ¿A dónde vamos?

¿De qué estamos hechos?

Los Bioelementos se agrupan en Biomoléculas. Éstas pueden ser:

Orgánicas: exclusivas de los seres vivos.

-Glúcidos o hidratos de carbono.

-Lípidos (grasas y otros).

-Proteínas.

-Ácidos nucleicos: ADN y ARN.

Inorgánicas:

-Agua.

-Sales minerales.

Vale, estamos hechos de biomoléculas que se agrupan y forman células, pero,

¿Qué es la vida? ¿Es la muerte real?

Es complicado definir el concepto de vida. Aparentemente, la vida no parece tener sentido por sí misma y solo la entendemos en quienes la poseen: los seres vivos.

¿Qué tenemos en común todos los seres vivos?

Los seres vivos tienen una organización peculiar: están formados por células.
Los seres vivos se nutren: intercambian materia y energía con el entorno, mediante procesos que en su conjunto definimos como metabolismo.
Los seres vivos se reproducen: forman copias de sí mismos. Esta función requiere la duplicación previa de la información genética.
Los seres vivos se relacionan: reciben y responden a la información del medio.
Los seres vivos tienen un programa genético.
Los seres vivos tienen la capacidad de evolucionar.

Es complicado definir el concepto de vida. Aparentemente, la vida no parece tener sentido por sí misma y solo la entendemos en quienes la poseen: los seres vivos.

¿Qué tenemos en común todos los seres vivos?

Los seres vivos tienen una organización peculiar: están formados por células.
Los seres vivos se nutren: intercambian materia y energía con el entorno, mediante procesos que en su conjunto definimos como metabolismo.
Los seres vivos se reproducen: forman copias de sí mismos. Esta función requiere la duplicación previa de la información genética.
Los seres vivos se relacionan: reciben y responden a la información del medio.
Los seres vivos tienen un programa genético.
Los seres vivos tienen la capacidad de evolucionar.

El Origen de la Vida

Por tanto para descifrar la incógnita del origen de la vida, tenemos que ir por pasos:

¿Cómo surgieron las primeras biomoléculas orgánicas? --> ORIGEN PREBIÓTICO o ABIOGÉNESIS (EVOLUCIÓN QUÍMICA).
¿Cómo se organizaron las biomoléculas para dar lugar a las células y organismos complejos? --> ORIGEN BIÓTICO O EVOLUCIÓN BIOLÓGICA.

Quizá nunca lleguemos a saber a ciencia cierta lo que ocurrió.

Para siquiera llegar a imaginarlo tenemos que hacer un ejercicio mental en el que desterremos nuestro concepto de tiempo biológico por el de tiempo geológico: miles de millones de años. Sólo así podremos entender los procesos que tratan de explicar nuestro origen.

Artículo: "Recetas para crear Vida"

Vídeo: EL ORIGEN DE LA VIDA

Teoría de la Generación Espontánea

Antigua teoría biológica que sostenía que ciertas formas de vida surgen de manera espontánea a partir de materia orgánica o inorgánica o ambas.

Estuvo muy arraigada desde la antigüedad ( fue descrita porAristóteles, y admitida por pensadores como Descartes o Newton) hasta que comenzó a ser objetada en el siglo XVII. Varios científicos intentaron refutarla:

Experimento de Francesco Redi:

Lazaro Spallanzani diseñó experimentos para refutar los realizados por el sacerdote católico inglés John Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo de carne en diversos recipientes, en los que más tarde se habían encontrado microorganismos.

En la primera mitad del s. XIX, Louis Pasteur realizó una serie de experimentos que probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros microorganismos.

Origen Prebiótico

El caldo primordial:

Según Alexander Oparin, las condiciones existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra, una atmósfera rica en hidrógeno, metano, amoníaco y vapor de agua, bombardeada constantemente por los rayos solares ricos en ultravioleta (entonces aún no existía la capa de ozono) y por las descargas eléctricas producidas durante las tormentas, hicieron posible la síntesis de multitud de moléculas orgánicas que cayeron en los océanos formando un “caldo” o “sopa nutritiva”, donde se fue acumulando.

Stanley Miller, junto con Harold Urey, fue quien demostró que esta teoría podría ser válida, desarrollando su famoso experimento en el que reprodujo las condiciones de la atmósfera primitiva y obtuvo compuestos orgánicos a partir de otros inorgánicos.

Experimento de Stanley Miller:

Teoría de la Panspermia:

Esta teoría propone que la vida no se originó en la Tierra, sino en cualquier otra parte del vasto universo. Tiene su origen en el hallazgo de aminoácidos en el denominado "meteorito de Murchison".

Origen Biótico

Hipótesis metabólica:

Determinadas moléculas sencillas se aislaron del medio mediante una membrana (coacervados). Algunas de estas nuevas estructuras desarrollaron procesos químicos de complejidad creciente que condujeron a la capacidad de reproducir la estructura.

Hipótesis del Mundo ARN:

Propone que el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra, desarrollando posteriormente una membrana celular a su alrededor y convirtiéndose así en la primera célula procariota.

Vídeo: MUNDO ARN

¿Cómo se pasó de los primeros procariotas a los complejos eucariotas?: Teoría de la Endosimbiosis Seriada:

Fue popularizada por Lynn Margulis en 1967 y posteriormente enriquecida en otros artículos y documentos suyos de gran relevancia científica, aunque años antes ya se había sugerido la idea, pero no fue bien valorada por los científicos.

Esta teoría plantea que las mitocondrias y los cloroplastos fueron en su momento organismos procariotas de vida libre (bacterias) que tras haber sido englobados o fagocitados, no fueron digeridos, y por el contrario se acoplaron de tal manera que establecieron una relación dependiente con la célula que los “devoró”.

Existen varias evidencias que sustentan la teoría, como los hechos de que mitocondrias y cloroplastos:

Contienen ADN propio y diferente al ADN nuclear.
Se dividen de forma independiente a la célula huésped.
Tienen ribosomas, y son más parecidos a los ribosomas bacterianos que a los eucariotas.
Tienen doble membrana.

Vídeo: TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

Del Fijismo al Evolucionismo

Creacionismo: todos los seres vivos fueron creados tal y como son por un ser superior.

Fijismo: las especies no han cambiado desde su origen.
Catastrofismo: algunas especies desaparecen y son sustituidas por otras también creadas. Uno de sus defensores fue Georges Cuvier.

* Actualmente algunos sectores de la población defienden la teoría del “Diseño Inteligente”. La comunidad científica ha demostrado que se trata de un argumento religioso, una forma de creacionismo que carece de respaldo empírico.

Evolucionismo: todos los seres vivos tienen un origen común y proceden unos de otros.

La primera teoría evolucionista fue formulada por Lamarck.

Aunque la verdadera revolución llegó con Charles Darwin y la teoría que expuso en su libro “El Origen de las Especies”.

Lamarckismo

Jean-Baptiste Lamarck, naturalista francés, fue el primero en establecer una Teoría sobre Evolución Biológica, defendiendo que los seres vivos evolucionan desde microorganismos simples a organismos complejos.

Su teoría puede resumirse en:

La vida se desarrolla y desenvuelve siempre en un medio determinado, en el que pueden producirse cambios.
Estos cambios en el medio originan una serie de necesidades en el viviente para adaptarse a las nuevas circunstancias.
Estas necesidades determinan el desarrollo o atrofia de órganos ya existentes, o, incluso, la aparición de órganos nuevos.

El principio fundamental de esta teoría sería: "la función crea el órgano y la necesidad la función". Si un órgano se usa con frecuencia, tiende a desarrollarse y a aumentar su capacidad; en cambio, si un órgano no se utiliza, se debilita, se reduce y termina por desaparecer. El órgano que se utiliza se hipertrofia, el órgano que no se utiliza se atrofia.

Darwin

A la hora de hablar de evolución, no podemos sino centrarnos en un personaje clave: CHARLES DARWIN.

Para ello veremos el documental: "Tras la huella de Darwin", producido por la Universidad de Valencia con motivo del año de Darwin. Inspirado en las crónicas de la policía científica, el documental recorre las etapas del caso Maeso. La trama científica del juicio nos conduce hasta las investigaciones en biología evolutiva, invitándonos a conocer la teoría de Darwin.

Más información sobre la Teoría del Equilibrio Puntuado.

Por último hablaremos de nuestro futuro como especie y de la posibilidad de que no estemos solos en el Universo. De momento os dejo aquí el enlace al capítulo de Escépticos: ¿HAY ALGUIEN AHÍ FUERA?