TEMA 2

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TEMA 2

• LA VIDA EN EVOLUCIÓN

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2.1 QUÉ ES LA VIDA?

• Desde un punto de vista científico
• Un ser vivo es un sistema organizado que se
  vale de un entorno persiguiendo su reproducción y
  perpetuación.
• La vida comenzó hace unos 3800 millones de años.

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2.2 EL ORIGEN DE LA VIDA

• A. Primeras teorías
• Las primeras teorías buscaban sus explicaciones
  en lo mitológico y sobrenatural.
• Los griegos rompen esta tónica empleando la razón
  como mecanismo de análisis, buscando
  explicaciones en principios materiales.
  Aristóteles desarrolla la teoría de la generación
  espontánea, según la cuál la vida surge de la
  combinación de los 4 elementos agua, aire, fuego
  y tierra.
• la instauración del cristianismo hace que se
  vuelva a retomar la idea del origen divino de la
  vida.
• Fue ya en la Edad Moderna cuando surge una nueva
  corriente de pensamiento sentando las bases del
  método científico, el cuál se rige por la
  experimentación.
• Pero la generación espontánea dominaba sin
  oposición.

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• B. La generación espontánea
• La generación espontánea afirma que surge vida a
  partir de materia inerte.
• Francesco Redi, realizó un experimento que puso
  en entredicho la generación espontánea. En dicho
  experimento demostró que los gusanos y larvas que
  surgían en la materia en descomposición no
  aparecían por generación espontánea, si no que
  eran el resultado de los huevos depositados por
  las moscas.
• Resultó decisivo el descubrimiento de la célula
  por Robert Hooke y el desarrollo de la teoría
  celular por Scheleiden y Swan, en la que
  afirmaban que la célula es la base fundamental
  del proceso vital.

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• Pero fue el experimento de Louis Pasteur el que
  refutó la teoría de la generación espontánea
• Expuso caldos de cultivo en matraces provistos de
  un cuello muy alargado y curvado que dificultaba
  el paso del aire, y por ello de las partículas de
  polvo, hasta el caldo de cultivo. Al cabo de un
  tiempo observó que nada crecía en los caldos
  demostrando así que los organismos vivos que
  aparecían en los matraces sin filtro o sin
  cuellos largos provenían del exterior,
  probablemente del polvo o en forma de esporas. De
  esta manera Pasteur demostró que los
  microorganismos no se formaban espontáneamente en
  el interior del caldo.

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• C. Oparin y Haldane hipótesis química del origen
  de la vida.
• En 1922 el bioquímico ruso Oparin planteó una
  hipótesis en la que decía que debido a las
  energías dominantes en aquella atmósfera
  primitiva, las sustancias inorgánicas pudieron
  interactuar dando lugar a las primeras moléculas
  orgánicas. (Haldane llega a las mismas
  conclusiones que Oparin por separado)
• Dicha hipótesis tomó categoría de teoría en 1953
  gracias al experimento realizado por el
  científico norteamericano Stanley Miller, que
  reprodujo en laboratorio las condiciones
  ambientales primitivas y comprobando, al cabo de
  unos días, que se habían sintetizado algunas
  moléculas orgánicas. Estos, a su vez, se fueron
  asociando en formas más complejas que terminan
  aislándose del medio, denominadas coacervados.
  Los coacervados que contenían ácidos nucleicos,
  intercambiaban materia y energía con el medio
  dando lugar a primitivas células.

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2.3 LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

• La evolución biológica es el proceso de cambios
  sucesivos que acontecen a los seres vivos a lo
  largo de las generaciones.
• A lo largo de la historia se han desarrollado
  diversas teorías para poder explicar la evolución
  biológica.

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• A. Teorías fijistas
• En ellas se sostiene que la diversidad de
  organismos se formó simultáneamente, en un acto
  de creación único (Dios), y no han cambiado con
  el transcurso del tiempo.
• Con la aparición de los fósiles surge la teoría
  diluviana que indica que éstos son los restos de
  animales que no sobrevivieron al diluvio
  universal.
• Con el avance de la geología surge la teoría
  cataclista, que explicaba los episodios de
  extinción masiva seguidos de inmediatas
  creaciones.

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• B. Teorías evolutivas
• Lamarck teoría de la herencia de los caracteres
  adquiridos
• En ella, Lamarck considera que la necesidad
  origina órganos que pasan a los descendientes.
• La teoría de Lamarck se basa en los siguientes
  principios
• El medio ambiente es cambiante.
• Los seres vivos se adaptan a estos cambios. La
  adaptación es el mecanismo que presentan los
  seres vivos para resistir las variaciones del
  medio en el que viven.
• Para ello, los seres vivos utilizan más unos
  órganos que otros. Los órganos más utilizados se
  desarrollan y se robustecen, los que no se usan
  se atrofian. Esta es la denominada ley del uso y
  desuso.
• Los caracteres adquiridos o perdidos por los
  seres vivos a lo largo de su vida son
  transmitidos a sus descendientes (herencia de los
  caracteres adquiridos).

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• Estas imaginativas ideas permanecieron en el
  olvido durante años, aunque después alcanzaron
  una gran difusión y ejercieron enorme influencia
  en todo el pensamiento biológico.
• Pero a pesar de tratarse de una teoría atractiva
  y fácil de aceptar intuitivamente, es totalmente
  falsa. Todos los intentos que se han hecho para
  tratar de demostrar la herencia de los caracteres
  adquiridos (punto clave de la teoría) han
  fracasado rotundamente.
• Hoy sabemos que las respuestas adaptativas de los
  organismos al medio ambiente no se pueden
  registrar, de ningún modo, en los genes. Existen
  muchos ejemplos que muestran que estas
  características adquiridas no se transmiten a la
  descendencia (el extraordinario desarrollo
  muscular de los atletas, costumbres como la de
  perforar los lóbulos de las orejas, cortar el
  rabo a ciertas razas de perros).

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• Darwin y Wallace teoría de la evolución por
  selección natural
• La teoría de Darwin y Wallace propone la
  evolución por la selección natural. Podemos
  resumirla también en los siguientes puntos
• Todos los individuos de una especie no son
  iguales, sino que existen diferentes caracteres,
  generados al azar (por ejemplo, en una familia de
  osos el tamaño del pelo que recubre su piel).
• Ciertos caracteres dan ventaja a unos individuos
  sobre otros en determinadas condiciones
  ambientales, mientras que otros caracteres
  perjudican al individuo que los muestra, es la
  denominada selección natural (en el ejemplo
  anterior en periodo de glaciación, los osos con
  pelo largo tendrían ventaja ya que se protegerían
  mejor del frío).
• Los individuos que, al azar, muestran caracteres
  que les hacen más aptos y sacan más beneficio de
  su entorno, tienen una ventaja sobre los demás, y
  por tanto sobreviven y se reproducen más y mejor,
  haciendo que esos caracteres ventajosos aumenten
  en generaciones sucesivas.

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Teorías evolutivas posteriores a Darwin

• El modelo de Darwin y Wallace tenía un gran
  número de detractores, sobre todo lamarckistas y
  religiosos. Además, en la teoría de la selección
  natural, Darwin no fue capaz de dar una
  explicación a las causas que daban origen a la
  variación en los organismos.
• A principios del siglo XX, se produce el
  redescubrimiento de las leyes de Mendel y el
  descubrimiento de las mutaciones (cambios en el
  material genético). Estos se añaden a la teoría
  de la selección natural enunciada por Darwin y
  surge la teoría sintética de la evolución o
  neodarwinismo.

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• Los principios del neodarwinismo son los
  siguientes
• Existen dos fuentes de variación en los
  organismos las mutaciones y la capacidad de
  combinación de los genes por reproducción sexual.
• La selección natural actúa sobre las
  combinaciones de genes, de manera que las mejor
  adaptadas pasarán a las siguientes generaciones.
• La selección natural actúa sobre las poblaciones
  y no sobre los individuos.
• En resumen Una población cambia su información
  genética por mutaciones, la combina por la
  reproducción sexual, y la selección natural
  favorece las nuevas combinaciones genéticas.

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• Este proceso de cambio de una especie a otra
  puede ser lento y gradual o, rápido y brusco.
• Cuando es lento y gradual, el proceso se denomina
  anagénesis. Al ser gradual, irán surgiendo
  especies nuevas pero parecidas a las anteriores.
  Es lo que se denomina microevolución. (según los
  neodarwinistas)
• Cuando es rápido y brusco el proceso se denomina
  cladogénesis y, al ser rápido, genera nuevas
  especies de manera súbita. Dicho proceso se
  conoce como macroevolución. Este nuevo punto de
  vista da lugar a una nueva teoría denominada
  teoría del equilibrio puntuado.
• En cualquier caso ambas teorías mantienen un
  proceso de formación de nuevas especies a partir
  de una antecesora. Este antecesor recibe el
  nombre de LUCA (Last Universal Common Antecessor).

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2.4 EVOLUCIÓN HUMANA. UN LARGO CAMINO

• A. Un largo camino
• Desde Darwin sabemos que todas las especies que
  hoy pueblan la Tierra compartieron en algún
  momento pasado un antecesor común.
• Nos encontramos englobados en la denominación de
  homínidos. Éstos se pueden dividir en dos grandes
  grupos
• GÉNERO AUSTRALOPITHECUS
• GÉNERO HOMO

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Australopithecus

• El más antiguo fue hallado por Raymond Dart en
  África y está datado en 1 millón de años y se
  denomina Australopithecus africanus.
• Poblaron África desde 4,2 hasta 1 millón de años,
  por lo que, representan los homínidos fósiles más
  antiguos bien conocidos.
• Presentan el primer rasgo distintivo de la
  especie humana el bipedismo (los fósiles
  encontrados presentan el foramen magnum del
  cráneo en la base y no en la parte posterior,
  como mandriles y chimpancés).
• Apenas superaban el metro de estatura y largos
  brazos de aspecto simiesco.

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• Dentro de los Australopithecus se pueden
  distinguir dos líneas
• La del Australopithecus robustus, rama
  desaparecida que presentan unos enormes molares y
  mandíbula marcada debido a su alimentación
  vegetariana.
• La del Australopithecus africanus, que evolucionó
  hacia las formas más primitivas del género Homo
  (que conduce al hombre actual)

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Homo

• 2.1 Homo Hábilis
• Datado hace 2,5 millones de años.
• Parecido al Australopithecus, pero con capacidad
  craneal mayor. Por ello, comienzan a necesitar
  alimentos más energéticos, convirtiéndose en
  carroñeros, alimentándose del tuétano contenido
  en los huesos de los animales.
• Presentan una habilidad transforman los
  elementos del medio en herramientas.

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Herramientas fabricadas por el Homo habilis
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• 2.2 Homo Erectus
• En 1893, Eugene Dubois presenta el primer fósil
  de un Homo Erectus encontrado en Java, al que dio
  el nombre de Hombre Antropoide de Java
  (Pithecanthropus erectus).
• Aparecen en África hace aproximadamente 1,8
  millones de años.
• Sigue fabricando utensilios, mucho más
  elaborados, utilizando piedra y madera (aparecen
  las primeras flechas y vasijas).
• Es el primer homínido que controla el fuego y que
  sale de África (hombre de Java y hombre de
  Pekín).
• Daban caza a grandes animales, por lo que se les
  atribuye algún tipo de comunicación.

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• A partir del Homo Erectus surgen dos líneas bien
  definidas
• Homo Heidelbergensis, encontrado en Alemania y
  que da lugar al Homo Neanderthalis.
• Homo Sapiens, que aparece de nuevo en África.
• Homo antecessor.
• Los fósiles del Homo antecessor fueron
  encontrados en el yacimiento burgalés de
  Atapuerca.
• Correspondería a una nueva especie derivada del
  Homo Erectus, pero antecesora al Heidelbergensis.
• Los fósiles encontrados presentan una
  peculiaridad muestran síntomas de canibalismo, y
  no ritual, sino meramente alimenticio

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• 2.2.1 El hombre de Neanderthal
• Se trata de una rama evolutiva paralela a la
  nuestra.
• Presentan un esqueleto extremadamente robusto,
  debido a la adaptación a los períodos glaciares.
• La capacidad craneal era elevada pero con la
  frente echada hacia atrás.
• Confeccionaban herramientas específicas para
  distintos usos.
• Enterraban a sus muertos.
• No se conocen las causas de su desaparición pero
  una de las hipótesis más plausibles es que fueron
  desplazados por un competidor más adaptado que
  acaparó sus recursos.

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Cráneo Neandertal y cráneo humano
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• 2.2.2 Homo Sapiens
• Aparecen hace 200000 años en África.
• Presentan un esqueleto aligerado con respecto
  al Neanderthal.
• La capacidad craneal es similar a la del
  Neanderthal, pero morfológicamente distinto. El
  Homo Sapiens presenta la frente alta, el rostro
  retraído y mandíbulas provistas de mentón.
• Es el único homínido del que podemos estar
  seguros que presenta lenguaje verbal.

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Vías aéreas superiores del chimpancé y del hombre
adulto
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• Dispersión del Homo Sapiens por el mundo
• Probablemente la aridificación del clima hace que
  hace 150000 millones de años, nuestra especie
  estuviera al borde de la extinción.
• Cuando las condiciones climáticas mejoraron
  comenzó la expansión por el resto de los
  continentes.
• Desde África colonizó Asia (a través del Valle
  del Rift hace 70000 años) y llegó hasta Australia
  (50000 años).
• Llega a Europa hace 35000 años.
• El paso de Asia a América se hace a través del
  paso de Bering hace 15000 años.
• Los asentamientos conducen a una estructura
  social y cultural apareciendo así la agricultura
  y la ganadería.

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Dispersión del Homo sapiens por el mundo
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• ADN en busca de Eva
• Las mutaciones que aparecen en el ADN son la base
  de la evolución.
• Una de las características del ADN mitocondrial
  es que se transfiere sólo por la madre a su
  descendencia, por lo que, si una mujer no tiene
  descendencia femenina, se interrumpe la
  transferencia de dicho ADN en su linaje.
• Las poblaciones que presentan mayor diversidad en
  su ADN y las mutaciones más antiguas son las
  africanas. Esto indica que África es el
  continente habitado desde hace más tiempo.
• Además se sabe científicamente que la
  variabilidad genética del ser humano es muy baja,
  con lo que se deduce que toda la humanidad
  proviene de un grupo muy reducido de antepasados
  que poblaron África.
• Se denomina Eva mitocondrial a una hipotética
  mujer que habitó África de la que descendemos
  todos lo humanos actuales.