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CIENCIAS PARA EL MUNDO
CONTEMPORÁNEO
Nuestro lugar en el universo
La vida en la
Tierra
¿Por qué en la Tierra?
Distancia al Sol: Nuestro planeta no está ni lejos ni cerca del sol. Eso hace
que la temperatura media del planeta sea de 15º C, y que podamos encontrar agua
en estado líquido. El agua es imprescindible para la vida, en ella se realizan la
totalidad de las reacciones químicas de nuestro metabolismo. Es tan importante
que su falta ocasiona la muerte o falta de vida.

Por su tamaño: Si la tierra fuera más pequeña, su masa no podría atraer por
gravedad a su atmósfera protectora. La atmósfera deja pasar la luz visible, con la
que se realizan los procesos vitales para los vegetales y sin embargo atrapa las
radiaciones de alta energía por su composición rica en un isótopo del oxígeno (el
ozono). Si la Tierra fuera más pequeña se enfriaría más rápidamente y podría
haberse acabado su energía interna como ha pasado en Marte.

Excentricidad de la órbita: La excentricidad orbital es la diferencia entre
las distancias mayor y menor al objeto primario. Cuanto mayor es la excentricidad,
mayor es la fluctuación de la temperatura en la superficie de un planeta. Los seres
vivos no podrían adaptarse a fluctuaciones de temperatura muy grandes.

Rotación: El planeta debe rotar relativamente rápido para que el ciclo díanoche no sea demasiado largo. Si un día dura años, la temperatura diferencial entre
el lado de día y el lado de noche será pronunciada, y aparecerán problemas
similares a los de la excentricidad orbital extrema.
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EL ORIGEN DE LA VIDA
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Los fósiles más antiguos que se han hallado tienen
una edad cercana a 3600 m.a. y proceden de
bacterias filamentosas.
Se han encontrado indicios de actividad biológica
en rocas de hace 3800 m.a.
Esto significaría que la vida en la Tierra se había
originado en algún momento comprendido entre la
formación de los océanos (quizás hace 4200 m.a.)
y hace 3800 m.a.
Origen de la vida, desde las primeras teorías
hasta las actuales
Aristóteles
van Leeuwenhoek
Francesco Redi
John Needham
Lazzaro Spallanzani
Louis Pasteaur
Darwin
Oparin
Haldane
Stanley Miller
TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA:
LA SÍNTESIS PREBIÓTICA

Hipótesis de Oparin y Haldane 1924.
1. Formación de moléculas orgánicas sencillas a partir
de los componentes de la atmósfera primitiva sometidos a
fuertes radiaciones solares y a las descargas eléctricas
producidas por las tormentas.
2. Formación de moléculas orgánicas complejas a partir
de moléculas orgánicas sencillas. Se acumularon en los
océanos formando la “sopa primordial”.
3. Formación de coacervados: esferas huecas, formadas
por lípidos que se plegaron sobre sí mismos formando una
esfera en la que quedaron encerradas esas moléculas de
ácidos nucléicos podían hacer copias de sí mismas.
EL ORIGEN DE LA VIDA:
LA SÍNTESIS PREBIÓTICA
 El experimento de Stanley Miller en 1953
TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA:
CHIMENEAS HIDROTERMALES
LAS CHIMENEAS O HIDROTERMALES O
HUMEROS NEGROS serían lugares en los fondos
oceánicos de los que emanan gases volcánicos a 300ºC. En ellos
viven y proliferan las bacterias termófilas.
Estos lugares no dependen de la energía solar, las emanaciones
volcánicas propician un ambiente reductor (sin O2) y presentan
cavidades cerradas donde se puede formar una sopa primitiva más
concentrada a partir de hidrógeno.
TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA:
CHIMENEAS HIDROTERMALES
TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA:
LA PANSPERMIA
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LA PANSPERMIA (semilla universal) sostiene que los
primeros organismos o los compuestos precursores se
habrían originado fuera de la Tierra y viajaron hasta aquí
en un asteroide o cometa.
En 1969 cayó un meteorito cerca de la ciudad de
Murchison (Australia) que contenía muchos compuestos
orgánicos entre ellos diversos aminoácidos.
En 1996 se hallaron trazas de microorganismos fósiles
que recordaban a las bacterias terrestres en otro meteorito
procedente de Marte, el ALH84001.
Origen de la vida en la Tierra
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Hace 4500 millones de años la Tierra era un planeta fundido, sin
atmósfera y golpeado constantemente por meteoritos. Estos
meteoritos traían agua.
Los gases emitidos por volcanes iban formando la primera atmósfera
primitiva. Esta atmósfera empezó siendo diferente a la actual, tenía
gran cantidad de CO2, metano (CH4) y vapor de agua. No tenía O2 por
la ausencia de organismos fotosintéticos.
Las radiaciones ultravioletas llegaban hasta la superficie terrestre al
no existir la capa de ozono (O3).
La superficie del planeta se iba enfriando e iban formándose los
océanos.
En el agua pudieron acumularse lípidos que al plegarse en sí mismos
formaron una esfera en la que quedaron atrapadas moléculas
orgánicas y entre ellos algún nucleótido.
En el interior de esta envoltura celular podría haber empezado una
actividad metabólica y adquirido la capacidad para replicarse, dando
lugar al primer ser vivo.
De momento no conocemos exactamente
cómo se originó la vida en la Tierra, cómo de
unas primeras moléculas orgánicas pudo
formarse un primer ser vivo, no hemos sido
capaces de reproducirlo en un laboratorio,
pero lo que sí sabemos es que ese primer ser
vivo dio lugar a todas las especies de seres
vivos existentes en el planeta, desde una
bacteria hasta un ser humano como nosotros
que se pregunta cuál es el origen de la vida.
Todos son seres vivos
Teorías que explican la diversidad de
seres vivos
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Creacionismo: teoría inspirada en dogmas
religiosos, según la cual la Tierra y cada ser vivo
que existe actualmente proviene de un acto de
creación por parte de un ser divino.
Una vez creados los seres vivos había científicos
fijistas que opinaban que los seres vivos seguían
siendo tal cual se habían creado y evolucionistas,
los cuales apoyaban que una vez creados habían
ido sufriendo transformaciones.
Lamarck (1744-1829)

Lamarck fue un
naturalista francés.
Lamarck. Formuló una de
las primeras teorías de la
evolución biológica,
acuñó el término
«biología» para designar
la ciencia de los seres
vivos y fue el fundador
de la paleontología de los
invertebrados.
Lamarckismo
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Lamarck formuló la primera teoría de la evolución.
Propuso que la gran variedad de organismos, que en aquel
tiempo se aceptaba que eran formas estáticas creadas por
Dios, habían evolucionado desde formas simples.
Defendía que los protagonistas de esa evolución habían
sido los propios organismos por su capacidad de adaptarse
al ambiente: los cambios en ese ambiente generaban
nuevas necesidades en los organismos, que veían
modificados sus cuerpos y esas modificaciones se
transmitían a sus descendientes.
Se apoyó para la formulación de su teoría en la existencia
de restos de formas intermedias a las existentes en la
actualidad.
Principal error en la teoría de
Lamarck:
Los rasgos adquiridos no se
transmiten a la descendencia.
Si una persona sufre una
accidente y se le amputa una
pierna sus hijos seguirán
naciendo con dos piernas.
Su gran acierto:
Primero en defender la
evolución de las especies,
frente a todos los científicos
de la época.
Darwin (1809-1882)
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Nació en Shrewsbury,
Inglaterra.
En 1825, empezó sus estudios
de medicina en Edimburgo.
En 1827, dejó Edimburgo,
para ir a Cambridge.
Después de graduarse de
Cambridge en 1831, con 22
años de edad, Darwin fue
invitado a bordo del barco
inglés de investigación HMS
Beagle, como un naturalista
sin pago en una expedición
científica alrededor del mundo.
Darwin: El viaje del Beagle

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Contempló con asombro la diversidad de la fauna y la flora en
función de los distintos lugares.
Pudo comprender que la separación geográfica y las distintas
condiciones de vida eran la causa de que las poblaciones
variaran independiente unas de otras.
Su viaje acabó el 2 de octubre de 1836, había durado cinco años
y marcaron a vida de Darwin.
A su vuelta dedica 50 años de su vida en analizar
exhaustivamente todos los datos y anotaciones que había
realizado durante su viaje y en 1859 publicó su obra El origen
de las especies por medio de la selección natural, o la
preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida, en
la que explica lo que actualmente conocemos como la teoría de
la evolución de Darwin,
Darwin se basa en:
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

Los organismos compiten: Los organismos
luchan por alimento y otros recursos del medio
ambiente.
Los seres vivos tienen muchos descendientes y no
todos sobreviven.
Sobrevive el más "apto": los organismos cuyas
variantes se ajustan mejor al medio ambiente son
los más propensos a sobrevivir, reproducirse y
legar características a la siguiente generación.
Teoría de Darwin
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Darwin introduce los conceptos de variabilidad de las
poblaciones y la selección natural.
La variabilidad de las poblaciones nos explica que en una
población (grupo de individuos) perteneciente a una especie
determinada hay una gran variedad de individuos diferentes,
unos nacen más altos, otros con mejor plumaje, etc… de tal
forma que unos se adaptan mejor que otros al lugar en el que
viven, y por tanto viven mejor. Esto repercute en la cantidad
de descendientes que pueden tener, de forma que los que
viven mejor tienen más descendientes, es decir, son
seleccionados por la naturaleza para vivir y tener más hijos, y
por tanto sus genes se transmiten a un mayor número de
individuos.
A esta selección de la naturaleza se le denomina selección
natural.
Pruebas que
avalan la teoría
de la evolución
Embriológicas
Al estudiar el desarrollo embrionario de los animales se
descubre que en las fases más iniciales guardan un gran
parecido y más cuanto más próximos están los animales.
Paleontológicas
Al estudiar los restos fósiles encontrados en la Tierra
podemos observar que hay seres vivos que han ido
cambiando y otros que se han extinguido.
Taxonómicas
Los seres vivos se clasifican en grupos según sus parecidos
(mamíferos, carnívoros, felinos). Se ha visto que los seres de
un mismo grupo tienen antepasados comunes.
Anatómicas
Hay animales que descienden de antepasados comunes más
cercanos en los que podemos observar órganos homólogos, es
decir, su origen es el mismo pero han evolucionado de
diferente manera, por ejemplo, aleta de un delfín y ala de un
murciélago.
Bioquímicas
Cuanto más parecidos son dos seres vivos más coincidencias
tienen en las moléculas más sencillas que los forman, es
decir, más similitudes tienen en sus genes, en su ADN.
Biogeográficas
La fauna y la flora de dos regiones es más parecida cuanta
más relacionadas hayan estado. Por ejemplo, las faunas de
América del Sur y de África son parecidas, por ejemplo,
existen monos en ambos continentes, porque hace millones
de años ambos continentes estuvieron unidos.
Embriológicas
Al estudiar el desarrollo embrionario de los
animales se descubre que en las fases más
iniciales guardan un gran parecido y más
cuanto más próximos están los animales.
Paleontológicas
Al estudiar los
restos fósiles
encontrados en
la Tierra
podemos
observar que
hay seres vivos
que han ido
cambiando y
otros que se
han extinguido.
Taxonómicas
Los seres vivos se
clasifican en
grupos según sus
parecidos
(mamíferos,
carnívoros,
felinos). Se ha
visto que los seres
de un mismo
grupo tienen
antepasados
comunes.
Anatómicas
Hay animales que descienden de antepasados comunes más
cercanos en los que podemos observar órganos homólogos, es
decir, su origen es el mismo pero han evolucionado de diferente
manera, por ejemplo, aleta de una ballena, ala de un murciélago,
brazo de un humano y pata delantera de un caballo.
Bioquímicas
Biogeográficas
La fauna y la flora
de dos regiones es
más parecida
cuanta más
relacionadas
hayan estado. Por
ejemplo, las
faunas de
América del Sur y
de África son
parecidas, por
ejemplo, existen
monos en ambos
continentes,
porque hace
millones de años
ambos
continentes
estuvieron unidos.
Wallace (1823-1913)
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Viajó por diferentes partes del
mundo como naturalista.
Observó la diversidad entre las
especies y como esa diversidad
se distribuía geográficamente.
Escribió una carta a Darwin en
la que le hacía partícipe de sus
teorías evolucionistas
parecidas a las que Darwin
estaba recogiendo en su libro.
Ambos presentaron su teoría
juntos ante la Sociedad
Linneana de Londres el 1 de
julio 1859.
Neodarwinismo
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El neodarwinismo también llamado teoría
sintética de la evolución, es básicamente el
intento de fusionar el darwinismo clásico con la
genética moderna, y fue formulado en la década
del 30 y el 40 (siglo XX).
Según esta teoría los fenómenos evolutivos se
explican básicamente por medio de las
mutaciones (las variaciones accidentales de que
hablaba Darwin) sumadas a la acción de la
selección natural.
La especie humana
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Hace unos 65 m.a. aparecieron unos mamíferos que se adaptaron a la vida
arbórea y a hábitos nocturnos; dieron lugar al orden de los primates.
Fueron evolucionando y aparecieron diferentes grupos, entre ellos los
antropoideos (aspecto humano) y dentro de estos surgieron los Homínidos.
En África se han encontrado restos de diversos de individuos de 3.2 m a de
antigüedad, que se considera la "primera familia" y pertenece a la especie
"australopithecus afarensis".
El Australophitecus es un género (4 m.a.-2.5 m.a.), eran bípedos y buscaban
refugio en los árboles. Estatura: 1.10-1.40 m. Peso: 25 a 55 kg. Capacidad
craneal: 350-500 cm3.
Desde entonces evolucionaron y se hicieron más altos y fuertes y fue
aumentando su capacidad craneal y su destreza con las manos.
El "Homo neardenthalensis" aparece en Europa hace unos 200.000 años.
Eran cazadores y recolectores. Practicaban ritos funerarios. Es posible que
desarrollara lenguaje articulado. Se extinguió hace unos 30.000 años.
Hace unos 130.000 años apareció nuestra especie, "Homo sapiens". Tuvo
una gran expansión hace 50.000 años. Parece que los primeros homo sapiens
salieron de África hace unos 100.000 años. Ha sido el homínido que mayor
capacidad de adaptación ha conseguido. Tiene una estatura: 1.7-1.8 m. Peso:
70-90 kg. Capacidad craneal 1400 cm3.
Hominización
Durante el proceso de la evolución humana, llamado hominización, la selección natural
actuó de manera que se seleccionaran caracteres que biológicamente los favorecían, como
son:
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Bipedismo: la marcha sobre los dos pies permitió independizarse de la vida en los árboles,
así como la liberación de las manos para poder manipular objetos. Por otro lado, la columna
vertebral se vuelve más sinuosa, y puede mantener en equilibrio un cráneo que alberga un
cerebro más grande, las caderas se ensanchan para sostener el peso del resto del esqueleto;
las rodillas se desplazan y se acercan y los dedos del pie se acortan.

Liberación de la mano: La mano ahora puede servir para defenderse, trabajar y coger
objetos. Se desplaza la posición del pulgar, que queda encarado al resto de los dedos, y la
mano pasa a ser una pinza de precisión enorme, elemento que permite utilizar y desarrollar
herramientas cada vez más sofisticadas. Al mismo tiempo, las mandíbulas y las piezas
dentales cambian, ya que ahora los homínidos pueden utilizar las manos a la hora de
alimentarse.

Lenguaje articulado: El ser humano experimenta modificaciones en la cavidad bucal y las
vías respiratorias. Así, la laringe se encuentra en una posición más baja que en los
chimpancés, ni los chimpancés ni los gorilas pueden vocalizar. Además, en el cerebro
aparecen zonas especializadas en el control de la función del habla. La capacidad de
transmitir información y experiencias permitirá acumular conocimientos que podrán ser
compartidos por el resto de individuos.
La odisea de la
especie