UNIVERSIDAD SAN MARTIN DE PORRAS

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ORIGEN DE LA VIDA, TEORIAS. EVOLUCION DE LA
CELULA. EVOLUCION BIOLOGICA
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QUÉ ES LA VIDA? Cualquier sistema
químico capaz, como mínimo, de transferir su
información genética y perpetuarse (capaz de
reproducirse)
Vivo
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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
• 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

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Los seres vivos se han formado en la Tierra
Sabemos
Edad de la Tierra 4500 millones de años
Qué pasó en estos 1000 millones de años?
Fósiles más antiguos 3500 millones de años
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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.

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GENERACION ESPONTÁNEA

• 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 (1577-1644), entre otros.

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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.

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EXPERIMENTO DE REDI
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• 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.

Así, gracias a Pasteur, la idea de la generación
espontánea fue desterrada del pensamiento
científico y a partir de entonces se aceptó de
forma general el principio que decía que todo ser
vivo procede de otro ser vivo.
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EXPERIMENTO DE PASTEUR
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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
• 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

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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
• 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

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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 1923.
• 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.

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• De la atmósfera primitiva se sabe
• Era pobre en O2 la materia orgánica puede
  acumularse.
• No había O3 la radiación ultravioleta solar
  llegaba hasta la superficie de la Tierra (energía
  para la síntesis de materia orgánica)
• Era rica en CH4, NH3, H2 , H2Ov ,N2
• Además,
• La temperatura de la Tierra era elevada.
• 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,
  )

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En la década de los 50, diferentes
investigadores, reprodujeron en el laboratorio
las condiciones atmosféricas primitivas,
sintetizaron aa, bases nitrogenadas, ácidos
carboxílicos, ... Entre los investigadores
destacan 1953 S. Miller y Urey sintetizan
aminoácidos y otros compuestos orgánicos 1960
Joan Oró sintetiza adenina a partir de ác.
cianhídrico
Stanley Miller
atmósfera
Urey
océano
Joan Oró
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El último requisito para tener una célula es
la existencia de un material genético asociado a
los coacervados sobre el cual la selección
natural pueda actuar y escoger aquellas
combinaciones más idóneas. Esta evolución
originaría los primeros protobiontes y después
las primeras células. Resumen
Millones de años
Se rodea de membrana
Coacervados con nutrición y reproducción
Combinación de macromoléculas
Protocélulas
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PROTOCELULA

• Si una microesfera hubiera encerrado ribozimas,
  se habría formado algo parecido a una célula
  viva, a la que se llamaría protocélula.
• Dentro se habrían producido proteínas, y por
  difusión habrían entrado nucleótidos y
  aminoácidos necesarios 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.

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EVOLUCION DE LA CELULA
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La evolución celular es la siguiente
PROTOBIONTES 3700 millones de años
PROCARIOTAS (heterótrofas anaeróbicas) 3500
millones de años
PROCARIOTAS (autótrofas anaeróbicas) 2500
millones de años
Formación atmósfera oxidante 2300 millones de años
PROCARIOTAS (aeróbicas) 2200 millones de años
EUCARIOTAS 1800 millones de años
Atmósfera oxidante actual 750 millones de años
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CELULA PROCARIOTA

• Pequeño tamaño.
• ADN desnudo, cromosoma único células haploides.
• Ausencia de núcleo.
• Ausencia de orgánulos membranosos.
• Pared celular rodeando a la membrana.
• División por bipartición.

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TEORIA ENDOSIMBIOTICA
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.
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TEORIA ENDOSIMBIOTICA
23
(No Transcript)
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CELULA EUCARIOTA

• Mayor tamaño.
• Núcleo verdadero con membrana.
• Empaquetamiento del ADN con histonas.
• Orgánulos membranosos.
• Presencia del citoesqueleto.
• División por mitosis.
• Sexo y Meiosis.
• Actualmente la idea más aceptada es que
• El núcleo se formó por invaginación de la
  membrana plasmática y de ahí se originaron
  también los orgánulos membranosos del sistema de
  endomembranas.
• Mitocondrias y Cloroplastos se originaron por
  endosimbiosis.

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CELULA VEGETAL
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CELULA ANIMAL
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EVOLUCION BIOLOGICA
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• Una vez que la vida surge sobre la Tierra, se nos
  plantea un nuevo interrogante
• cómo a partir de una sola célula han podido
  aparecer todas las especies tan diferentes que
  existen hoy día?

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Qué es evolución?
Es un proceso de cambio sobre una POBLACIÓN
reproductiva que contiene variedades de
INDIVIDUOS con algunas características heredables
y en donde algunas variedades difieren en su
APTITUD ( éxito reproductivo)
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TEORIAS DE LA EVOLUCION

• TEORIAS PREEVOLUTIVAS
• FIJISMO
• CATASTROFISMO
• TEORIAS EVOLUTIVAS
• LAMARCKISMO
• DARWINISMO
• NEODARWINISMO PRIMITIVO
• NEODARWINISMO MODERNO O TEORIA SINTETICA
• TEORÍA SALTACIONISTA O DEL EQUILIBRIO PUNTUADO

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TEORIAS PREEVOLUTIVAS

• Hasta el s. XIX se pensó que los seres vivos eran
  inmutables y que habían existido siempre de la
  misma manera, sin sufrir cambios, fijos, lo cual
  originó una corriente de ideas agrupadas bajo el
  término FIJISMO o CREACIONISMO.
• G. Cuvier (1769-1832), estudiando una gran
  cantidad de fósiles dedujo que había especies que
  desaparecían, se extinguían, lo cual implicaba
  cambios que contradecían al fijismo pensó que
  las especies aparecían sobre la Tierra y se
  mantenían durante mucho tiempo sin sufrir ningún
  cambio hasta que se producía una gran catástrofe
  que las hacía desaparecer, tras lo cual aparecían
  nuevas especies que volvían a desaparecer en otra
  catástrofe y así sucesivamente, surgiendo una
  variante de las ideas fijistas que constituyó el
  CATASTROFISMO.

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TEORIAS EVOLUTIVAS (1)

• J.B. DE LAMARCK (1744-1829) las especies actuales
  provenían de especies primitivas, hoy
  extinguidas, que habrían sufrido modificaciones
  sucesivas esta nueva idea recibió el nombre de
  EVOLUCIONISMO.
• Para Lamarck estas transformaciones se debían a
  que cuando cambiaban las condiciones ambientales,
  los seres vivos desarrollaban caracteres que les
  ayudaban a vivir mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y
  luego esos caracteres se transmitían a sus
  descendientes, apareciendo especies nuevas es lo
  que llamaba la HERENCIA DE LOS CARACTERES
  ADQUIRIDOS.

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El lamarkismo aceptaba que el medio es cambiante
y que la Tierra tiene una gran antigüedad
(solamente así es posible la gran variedad de
organismos existentes). El lamarkismo consiste en
el transformismo, a lo largo del tiempo, de unas
especies en otras. Este cambio se debe a 3 causas

1. Existencia de una tendencia hacia la complejidad
   (perfección) la evolución se produce, de las
   especies más sencillas, originadas por generación
   espontánea, hacia las más complejas. El motor de
   esta tendencia es un deseo interno de cambio
2. Aparición de adaptaciones al medio a causa del
   uso o desuso de los órganos las variaciones
   ambientales producen cambios en las costumbres y
   por el uso o el desuso se produce un desarrollo o
   una atrofia de los órganos. Se producen las
   adaptaciones (la función crea el órgano)
3. La herencia de los caracteres adquiridos los
   cambios que experimentan los órganos durante la
   vida para adaptarse al medio se transmiten a la
   descendencia

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El ejemplo más explicado por el lamarkismo es el
origen del cuello en las jirafas. Según esta
hipótesis, el cuello de estos animales se debe al
esfuerzo continuo de unos antílopes originales
para llegar a las hojas más altas de los árboles.
Estos esfuerzos harían que los cuellos se
alargaran unos centímetros y pasarían a la
descendencia. Después de muchas generaciones, el
cuello iría creciendo hasta las dimensiones
actuales.
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La EVOLUCIÓN BIOLÓGICA es el proceso continuo de
transformación de las especies a través de
cambios producidos en sucesivas generaciones, y
que se ve reflejado en el cambio de las
frecuencias alélicas (de los genes) de una
población.
Charles Darwin
(creador de la teoría de la evolución)

En el contexto de las Ciencias de la vida, la
evolución es un cambio en el perfil genético de
una población de individuos dentro de una misma
especie. Desde los años 1940, cuando emergió la
nueva ciencia de la genética, la evolución ha
sido definida más específicamente como un cambio
en la frecuencia de genes entre una generación y
la siguiente.
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EVOLUCIONISTAS DARWINISTAS

• C. Darwin y A. Wallace proponen
• El origen de las especies las especies
  evolucionan acorde al medio, para adaptarse a
  éste.
• El universo pasaba de ser una creación de Dios
  estática y perfecta conjunto de
  individuos en constante competición y evolución
  para poder perpetuar su especie en el tiempo.
• Ambos naturalistas estuvieron influenciados por
  el economista Thomas Malthus.
• Según Malthus, la población tiende a crecer más
  rápidamente que la oferta de alimentos disponible
  para sus necesidades, el crecimiento se frena
  debido a las hambrunas, las enfermedades y las
  guerras.

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• El darwinismo se basa en los siguientes
  principios básicos
• El mundo no es estático, sino que cambia. Las
  especies cambian continuamente, aparecen unas y
  se extinguen otras. Además, viendo el registro
  fósil nos damos cuenta que cuanto más antiguo es
  el fósil, más diferente se presenta respecto a
  los seres actuales
• La evolución es un proceso gradual, continuo.
  Existe una gran variabilidad entre las especies,
  pero de manera continua. Ej pinzones de las
  Galápagos

Pinzones de las Galápagos Se cree que las catorce
especies de pinzones de las islas Galápagos
evolucionaron a partir de una sola, similar al
Volatinia jacarina, abundante en América Latina,
en especial en la costa sudamericana del
Pacífico. El pinzón ancestral, con su pico corto
y robusto especializado para aplastar semillas,
migró, con toda probabilidad, desde el continente
hacia las islas. Sus descendientes, libres para
explotar recursos que en condiciones normales
habrían tenido que compartir con sílvidos,
pájaros carpinteros y otras aves, se adaptaron a
todos los hábitats (árboles, cactus o suelo) y
alimentos (semillas, cactus, frutos o insectos)
disponibles. La forma y el tamaño de sus picos
son un ejemplo de adaptación.
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NEODARWINISMO O TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCION

• Surge durante el siglo XX, desde 1930 a 1950, a
  partir de la fusión de tres disciplinas
  diferentes la genética, la sistemática y la
  paleontología.
• Esta teoría puede resumirse de la siguiente
  manera
• Los factores que hacen variar las frecuencias
  génicas de una población son la SELECCIÓN
  NATURAL, LAS MUTACIONES, LAS MIGRACIONES
• Para que una población llegue a generar una
  especie diferente ha de estar aislada de las
  otras poblaciones

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PRUEBAS DE LA EVOLUCION

• Las pruebas en las que se basa la evolución son
  las siguientes
• Pruebas biogeográficas
• Pruebas paleontológicas
• Pruebas anatómicas
• Pruebas embriológicas
• Pruebas bioquímicas

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PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS
Basadas en los fósiles. Los más antiguos tienen
unos 3500 millones de años y corresponden a los
estromatolitos
ESTROMATOLITO
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(No Transcript)
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PRUEBAS MORFOLÓGICAS Y ANATOMICAS
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(No Transcript)
44
(No Transcript)
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PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS
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(No Transcript)
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PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS
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(No Transcript)
49
PREGUNTAS???