Download El Origen de la vida y la evolución biológica

TEMA 6:
El Origen de
la vida y la
evolución
biológica
ÍNDICE
1.
Introducción
2.
Teorías sobre el origen de la vida
3.
4.
a)
Generación espontanea
b)
Origen extraterrestre
c)
Origen terrestre de la vida
La evolución biológica
a)
Fijismo y creacionismo
b)
Teorias evolucionistas: Lamarkismo, Darwinismo y Neodarwinismo.
c)
Mecanismo de la evolución
d)
Pruebas de la evolución
La evolución humana
1. Introducción
¿Ciencia o creencia?
Las preguntas sobre el origen de la vida y del ser
humano son las más importantes que nunca se han
planteado. Todas las culturas poseen mitos o
leyendas al respecto.
La ciencia tiene por objeto el estudio de la
naturaleza, sus procesos y las leyes que nos rigen,
por ejemplo las adaptaciones que permiten nadar
a un delfín tan rápido o las reacciones químicas que
dan energía a una célula muscular.
La religión se ocupa de proponer un sentido para la
vida y las convicciones morales que marcan la
conducta de los seres humanos. Su campo de
actuación no son las leyes naturales, aunque
durante mucho tiempo las únicas explicaciones
estaban vinculadas a ella.
No existe una definición clara de que es la vida,
para ello vamos a definir ser vivo.
Características de los seres vivos:
1. Composición química y estructural compleja:


Formados por bioelementos: C,H,O,N,P y S.
Los bioelementos forman biomoléculas


2.
Inorgánicas: agua y sales minerales
Orgánicas (polímeros): Glúcidos, Lípidos, Proteínas y
ácidos nucleicos.
Formados por células (procariotas y
eucariotas) y en muchos casos estructura
compleja con muchos niveles de
organización ( células, tejidos, órganos,
aparatos sistemas, individuos, poblaciones…)
3. Realizan las funciones vitales:



Nutrición: para obtener materia y energía. Se
centra en el metabolismo. Autótrofos y heterótrofos.
Relación: Obtención de información del medio
interno y externo y respuesta ante los estímulos.
Reproducción: formación de nuevos individuos y
transmisión de la información genética para
asegurar la continuidad de la especie.
4. Evolucionar y adaptarse al medio (relación y
reproducción relacionadas con esta capacidad)
Condiciones necesarias para la aparición de seres
vivos:
 Existencia de elementos químicos apropiados ©
 Formación de moléculas sencillas a partir de
materia inorgánica (monómeros).
 Polimerización de moléculas orgánicas sencillas y
formación de macromoléculas.
 Formación de una membrana que separe al ser
vivo del medio, individualizándolo.
 Desarrollo de un metabolismo que le suministre la
energía necesaria.
 Existencia de una molécula que almacene la
información genética y controle la reproducción
y actividad metabólica. (ácidos nucleicos)
Condiciones para la vida en los planetas:
 Distancia del planeta a la estrella: En planetas muy
cercanos o lejanos no es posible agua líquida.
 Gravedad suficiente: si es pequeño como Marte la
gravedad no es suficiente para retener atmósfera y
sin ella la hidrosfera se vaporiza.
 Núcleo metálico fundido: que al girar genera un
campo magnético que protege al planeta de
radiaciones X y gamma de la estrella.
 Un satélite grande (Luna): sin su anclaje gravitatorio
nuestra rotación habría variado, provocando
grandes cambios en el clima.
 Tiempo de vida de la estrella: si la vida requiere miles
de millones de años para desarrollarse solo las
estrellas de tipo solar (medianas) y las menos masivas
tienen actividad el tiempo suficiente para que se
desarrolle. (el resto viven menos)
En las estrellas más luminosas (más masivas) la zona habitable
(con agua líquida) está más lejos de la estrella que en las
estrellas menos luminosas
 Existencia
de planetas gigantes cercanos:
gracias a su intensa atracción gravitatoria,
pueden desviar asteroides, protegiendo a otros
planetas de posibles impactos.
 Situación
dentro de la Vía Láctea: lejos del
centro galáctico, donde las explosiones de las
supernovas que emiten gran cantidad de
radiación perjudicial para los seres vivos son
mucho más frecuentes.
También podría suceder que existieran formas de
vida capaces de habitar planetas de condiciones
muy diferentes al nuestro.
Por tanto… La Tierra es el tercer planeta en
cercanía al Sol, Mercurio y Venus están
demasiado cerca para contener vida por sus
altas temperatura y radiación.
Marte podría albergar alguna forma de vida,
incluso se cree que pudo haber agua líquida en
su superficie aunque actualmente es frío y seco.
La Luna no tiene posibilidad de alojar vida ya
que es un lugar desértico y yermo, que no tiene
atmósfera ni agua.
2. Teorías sobre el origen de la
vida:
a)
b)
c)
La generación espontánea
Hipótesis del origen extraterrestre: teoría de la
panspermia
Teoría del origen terrestre de la vida
c.1 Formación de moléculas orgánicas:
- Hipótesis de Oparín y Haldane
- Experimento de Miller y Urey
c.2 Aparición de los primeros seres vivos
d) Evolución posterior de los seres vivos en la Tierra
El origen de la vida es un problema que ha
preocupado a la humanidad desde siempre.
Es un tema complejo en el que, a pesar de los
avances científicos, no se han obtenido pruebas
suficientes que demuestren la validez de una única
teoría.
Existen multitud de hipótesis que posiblemente sean
complementarias.
“La naturalez avanza paulatinamente desde las cosas inertes a
la vida animal de forma que es imposible determinar una frontera
exacta para la definición”
Aristóteles
a) Generación Espontánea:
 Se
pensaba que de manera espontánea se
podían formar seres vivos de la materia en
descomposición , por ejemplo “a partir de carne
podrida podrían surgir larvas de moscas”
 Para entenderlo debemos situarnos en el contexto
histórico en que se desarrolló, habia un
desconocimiento total del mundo microscópico.
 Propuesta por Aristóteles en el Siglo IV aC y se
mantuvo durante siglos.
 F. Redi (1668) intentó demostrar que esa idea era
errónea, al comprobar que, si se tapaba con una
gasa un frasco con carne podrida, no aparecían
larvas porque no habia huevos.
EXPERIMENTO FRANCESCO REDI:
a. Frascos destapados: si hay moscas, que ponen huevos
b. Tapados con tapa : no entra el aire, no moscas
larvas
no larvas
c. Tapados con gasa: entra el aire pero no las moscas, no huevos.
 L.
Spallanzani (SXVIII) también realizó experimentos
que invalidaban la explicación de la generación
expontánea.
 L.
Pasteur (1862) demostró definitivamente que un
determinado material, si se mantenía estéril, no
generaba ningún tipo de vida, llegando a la
conclusión de que cualquier organismo complejo
sólo viene de otro organismo semejante.
A partir de aquí se descartó la generación
espontánea pero se planteó otra incógnita:
¿ Cómo se originaron entonces los primeros seres vivos?
 Pasteur
diseñó un matraz que calentó hasta
ebullición y comprobó que el líquido permanecía
inalterado, el cuello hacía de flitro para los
gérmenes presentes en el aire, quedaban
atrapados. Si se cortaba el cuello o se inclinaba, el
líquido quedaba expuesto a su acción y se
contaminaba. Rompe con los esquemas de la
generación espontanea.
Eran los
microorganismos del
aire los que
descomponen la
materia orgánica
Exiten dos hipótesis que intentan explicar dónde
surgió la vida: la extraterrestre o panspermia y la
teoría del origen terrestre de la vida.
Ambas tienen defensores y detractores, pero
ninguna ha conseguido por el momento reunir las
pruebas necesarias para ser considerada definitiva
y ninguna explica totalmente cómo surgió
realmente la vida a partir de la materia inerte.
b) Teoría de la panspermia
(origen extraterrestre de la vida)
 Berzelius
en la primera mitad del SXIX puso de
manifiesto la presencia de compuestos orgánicos
en un tipo muy particular de meteoritos.
 Años después se analizó los fragmentos de un
meteorito caido en Francia y comprobó la
presencia de compuestos orgánicos.
 Durante un tiempo quedó apartado pensando
que
los
meteoritos
pudieran
haberse
contaminado al llegar a la Tierra.
 Arrhenius
(1903) propuso la teoría de la
Panspermia, formulada hace más de 2000 años
por el filósofo griego Anaxágoras.
Según Arrhenius la vida se originó en el espacio y
llegó a la Tierra en forma de microscópicas
“esporas” traidas por meteoritos.
 A mediados del SXX se demostró la existencia de
compuestos orgánicos de origen extraterrestre
gracias al análisis de nuevos meteoritos y al estudio
de todo el material lunar que trajeron las misiones
Apolo.
 En los últimos años del SXX los astrónomos estudiaron
con más detalle los cometas y los datos obtenidos
revelaron la existencia de compuestos orgánicos
como aminoácidos, glucosa o glicerina.
 En la actualidad no existen un modelo único que
explique el origen de la vida, pero todas las
evidencias indican la existencia de compuestos
orgánicos que podrían crear un ser vivo.

 Teoría
de la panspermia: esta hipótesis afirma que
la vida surgió en el espacio exterior para después
colonizar nuestro planeta. Según esta, la vida en
forma de organismos muy sencillos existen en el
Universo, se desplazan y colonizan un planeta si en
este se encuentran las condiciones adecuadas
para su desarrollo.
 Los primeros supuestos se sustentan en:


Análisis de un meteorito (ALH84001)de Marte
encontrado en la Antártida en 1984.
Resultados del experimento del Deep Impact (sonda
espacial de la NASA) de 2005 en el que un proyectil
impactó contra la superficie de un cometa y el
análisis de los fragmentos desprendidos trás la
colisión revelaron la presencia de un gran número
de compuestos de carbono en dicho cometa.
c) Teoría del origen terrestre
de la vida:
c.1 Formación de moléculas orgánicas:
- Hipótesis de Oparín y Haldane
- Experimento de Miller y Urey
c.2 Aparición de los primeros seres vivos
 La
teoría del origen terreste de la vida afirma que
la vida se originó en nuestro planeta.
 Para algunos científicos fue un hecho excepcional
y único, debido a las características especiales de
la Tierra y en parte al azar. Otros no descartan que
en otros lugares del Universo haya surgido
también.
 Datos de los que se parte:




La Tierra se formó hace unos 4500m.a.
Poco después se formó la atmósfera primitiva, de
composición diferente a la actual y reductora.
Hace 4000 m.a. ya se habían formado los océanos.
Hace 3500m.a. restos fósiles más antiguos de
actividad bacteriana (estromatolitos).
Estromatolitos: estructuras
carbonatadas formadas
por la captura y fijación de
carbono por las
cianobacterias en
fotosíntesis
Se cree que la vida en la Tierra pudo comenzar
hace unos 3800 m.a. Los primeros seres vivos
habrían sido bacterias (células procariotas).
Para confirmar el origen terrestre de la vida, debe
comprobarse que las condiciones de la Tierra
primitiva permitieron la formación de moléculas
orgánicas y el desarrollo de estructuras celulares a
partir de ellas.
c.1 Formación de moléculas
orgánicas:
 Hipótesis
de la Síntesis Prebiótica:Oparin y Haldane:
en los años 20 del SXX proponen la hipótesis de que
en la atmósfera primitiva pudieron formarse las
primeras moléculas orgánicas sencillas a partir de
moléculas inorgánicas, por acción de la luz solar
(rayos UV) y de la energía eléctrica de los rayos de
las tormentas sobre los gases (metano,
amoniaco…) y el vapor de agua de la atmósfera
primitiva.
Las moléculas orgánicas se habrían ido acumulando
en los océanos, formando lo que llamaron “la sopa
primigenia” en la cual se formarían más tarde las
primeras células.
Supuestos en que se basan:
 Hace unos 4500ma el planeta estaba rodeado de
una atmósfera sin oxígeno (reductora) constituida
supuestamente por metano, amoníaco, hidrógeno
y vapor de agua.
 Cuando la temperatura de la Tierra primitiva
descendió, el vapor de agua se condensó
formando nubes que dieron lugar a lluvia que
originó los primitivos océanos.
 La energía del sol y las descargas eléctricas de la
atmósfera provocaron que los compuestos
inorgánicos de la atmósfera primitiva interactuaran
originando compuestos orgánicos que precipitaron
sobre la superficie terrestre y fueron arrastrados por
la lluvia hasta los océanos formando la “sopa
primitiva”.
La vida proviene
de moléculas
orgánicas que
surgieron en el
planeta a partir de
materia
inorgánica
 Experimento
de Miller y Urey (1953): demuestran
experimentalmente que la síntesis de moléculas
orgánicas sencillas a partir de materia inorgánica
en las condiciones de la atmósfera primitiva fue
posible. (Teoría de Oparín)
 Posteriormente
otros experimentos basados en el
suyo, con mejores técnicas y variando algunas
condiciones, obtuvieron la mayor parte de las
sustancias orgánicas presentes en los seres vivos.
c.2 Aparición de los primeros
seres vivos:
 Una
vez formadas las moléculas orgánicas
sencillas (aminoácidos, nucleótidos,
monosacáridos, ácidos grasos…) estas deben
unirse formando polímeros (proteínas, glúcidos,
ADN y ARN y lípidos complejos)
 Los monómeros no se unen entre sí
espontáneamente, pero sí lo hacen sobre la
superficie de determinados minerales (arcillas o
pirita), se supone que así pudieron formarse, en los
océanos primitivos, proteínas de pequeño tamaño
y ARN.
 Otros
polímeros necesitan enzimas para formarse.
Se ha demostrado que el ARN tiene capacidad
enzimática. Esta molécula pudo favorecer la
síntesis de proteínas que a su vez actuaron como
enzimas en otros procesos de síntesis.
 El ARN también tiene la capacidad de formar
copias de sí mismo, lo que garantiza la transmisión
de la información para fabricar enzimas y nuevos
compuestos.
 La molécula de ARN es bastante inestable, pero a
partir de él se pudo formar ADN en el cual se
almacena mejor la información y se transmite
mejor, porque su duplicación es más fácil.
 La
energía para las reacciones químicas que
fueron el inicio del metabolismo pudo provenir de
la radiación solar o de reacciones espontáneas
de oxidación-reducción de los minerales sobre los
que se formaron los polímeros.
 La formación de membranas pudo producirse al
unirse espontáneamente ciertos lípidos,
separando pequeños compartimentos del medio
dentro de los cuales otras biomoléculas se
formarían y reaccionarían entre sí. De esta
manera se habrían formado las primeras células
(bacterias primitivas)
 A pesar de todos estos estudios aún no se ha
logrado en el laboratorio la formación de de
bacterias a partir de compuestos orgánicos.
Posible secuencia en el proceso de aparición de los primeros seres vivos:
Atmósfera primitiva reductora formada por vapor de agua, hidrógeno,
amoniaco, metano, dióxido de carbono, monóxido de carbono…
Formación de moléculas orgánicas simples. Concentración en los océanos
dichas moléculas: formación de la “sopa primigenia”
Formación de polímeros sencillos sobre la superficie de minerales (entre ellos,
ARN capaz de replicarse y con capacidad enzimática para formar proteínas)
Evolución del ARN y de las proteínas hacia una
actividad enzimática más eficaz.
Aprovechamiento de fuentes de energía
externa (solar y qca)
Síntesis del ADN a partir del ARN. Síntesis de otras
moléculas orgánicas complejas.
Formación de membranas que separaron las moléculas orgánicas del medio.
Primeros seres vivos (bacterias) hace 3800 m.a.
Evolución posterior
-3800ma Primeros SSVV: bacterias heterótrofas (obtenian su energía de la materia
orgánica de su alrededor)
Disminución de nutrientes en el medio y selección natural
Primeras bacterias autótrofas (cianobacterias) (fabrican m.o. por fotosíntesis) Restos
más antiguos: estromatolitos de hace 3500ma
Comienza la liberación de oxígeno
-2500ma Los océanos se saturan de oxígeno, este comienza a pasar a la atmósfera.
Aparece respiración celular
para obtener energía de la
materia orgánica
Cambio de la composición de la atmósfera
-1800ma La atmósfera se vuelve
oxidante
-1500ma Primeras células eucariotas
(simbiosis entre bacterias)
Evolución en los océanos
Formación de la capa de ozono
-700ma Primeros seres pluricelulares. Numerosas formas de vida nuevas.
-450ma La vida puede salir de los océanos y colonizar el medio aéreo.
3. La evolución biológica:
Es el conjunto de cambios que han ocurrido y
ocurren en las especies de seres vivos a lo largo del
tiempo.
Aunque hoy la evolución y el hecho de que las
especies vengan unas de otras, es un hecho muy
aceptado, no siempre ha sido así y el origen de las
especies ha sido explicado de otras formas.
a)Fijismo y creacionismo
 El
creacionismo sostiene que las especies fueron
creadas por un ser superior (Dios)
 Y el fijismo además añade que desde entonces
los seres vivos no han cambiado. (Linneo)
Cuando se vio que existían fósiles de seres vivos de
otras épocas, que eran diferentes a los actuales,
surgió una variante del fijismo : catastrofismo
(Georges Cuvier) que dice que, a lo largo de la
historia de la Tierra, ha habido varias creaciones
después de varias catástrofes que hicieron
desaparecer a muchas de las especies.
El catastrofismo tampoco admite que las especies
cambien.
b) Teorías evolucionistas
Las especies pueden cambiar y generar nuevas
especies.
Se basan en la observación de distintos hechos que
ocurren en la naturaleza (pruebas de la evolución) a
los que tratan de dar una explicación.
A medida que los conocimientos de Biología se han
hecho más profundos, estas teorías se han ido
perfeccionando. Los estudios sobre genética han
sido decisivos para entender los mecanismos de la
evolución, que los primeros evolucionistas no podían
explicar.
1.
2.
3.
Lamarckismo
Darwinismo
Neodarwinismo
b. 1 Lamarckismo
 Jean-Baptiste
de Lamark fue uno de los primeros
científicos en defender que las especies
evolucionaban. Pensaba que los seres vivos
adquieren características nuevas durante su vida,
por la influencia del medio, y que estas nuevas
características las heredan sus descendientes.
 Se conoce como “herencia de los caracteres
adquiridos”.
 Hoy se sabe que los caracteres adquiridos de esa
forma no se heredan.
 Ejemplo: cuello jirafas.
Postulados Lamarckismo:
1.
2.
3.
Los organismos muestran una tendencia hacia la
complejidad.
El uso repetido de un órgano produce su
desarrollo: cambios en el medio hacen que los
seres vivos se adapten modificando sus órganos
en función de su uso o desuso. Los caracteres
originales van siendo sustituidos por los caracteres
adquiridos.
Los caracteres adquiridos son heredables: las
modificaciones inducidas por el ambiente son
heredables (FALSO)
 Ejemplo:
las jirafas heredaban los cuellos largos.
b.2 Darwinismo
 Charles
Darwin (SXIX) plantea que en una
población nace una gran cantidad de seres vivos
que no son todos iguales entre sí, que entre ellos se
establece una lucha por la supervivencia y que
sólo los más aptos sobreviven.
 Basa su explicación en la variabilidad y en la
selección natural de los individuos con
características que favorecen su supervivencia.
 En 1859 publicó su libro “El origen de las especies”
Selección natural: “Aquellos organismos que posean variaciones
más favorables para su adaptación al medio ambiente tendrán
mayores ventajas para sobrevivir que aquellos otros que carezcan
de ellas”.
Las especies varían
progresivamente a lo
largo del tiempo, hasta
que, por un conjunto
de causas diversas, se
producen alteraciones
que desembocan en la
aparición de una
nueva especie.
En su viaje en el Beagle alrededor del mundo (183136)encontró evidencias de la variabilidad de las
especies. 14 especies de pinzones en islas Galápagos.
Postulados Darwinismo o Selección
Natural:
Mecanismo con el que las especies cambian a lo
largo del tiempo.
1. Existe entre los organismos una lucha por la
supervivencia (sequía, recursos limitados jirafas)
2. Entre los individuos de una población existe
variabilidad (jirafas bajas, altas y medianas)
3. El medio selecciona a los organismos mejor
adaptados: los de variación ventajosa (cuello
largo) tienen mayor probabilidad de sobrevivir
que el resto en épocas desfavorables.
4. Las especies cambian de forma continua y
gradual.
b.3 Neodarwinismo o Teoría Sintética




Darwin desconocía porque existía variabilidad en la
descendencia de los seres vivos.
Sus seguidores(Huxley y Dobzhansky) gracias a los nuevos
conocimientos sobre Genética, Paleontología y otras
ciencias, pudieron completar su teoría y formular una
nueva (Neodarwinismo), que es la aceptada
actualmente.
Explica que las causas de la variabilidad son las
mutaciones y la recombinación genética (en
reproducción sexual). Explica también que los
organismos más adaptados al medio (ventaja genética)
se reproducen más que el resto y por ello sus
características son cada vez más frecuentes en la
población, hasta llegar a dominar.
La Selección Natural va actuando a lo largo de las
generaciones.
Las mutaciones y la selección natural son complementarias entre sí: ambas son
indispensables para la evolución de los organismos
Otras teorías después de la Selección Natural:
Selección familiar (Dawkins, 1976)



Contradicción: comportamiento altruista de numerosas especies con la lucha por la existencia
de los individuos.
"El gen egoísta" de Dawkins: para él el sujeto de la selección natural no es el individuo o la
especie, sino el gen.
Los genes son los que luchan por la existencia: un gen se transmite de un cuerpo a otro durante
un número elevado de generaciones, mientras los individuos concretos que lo han portado
desaparecen. El altruismo sería, así, una forma encubierta de egoísmo.
Especiación (Darwin 1858 vs Gould 1972)
Especie: "El conjunto de organismos que pueden reproducirse entre sí, pero no con organismos
pertenecientes
a otros grupos". Hoy: 2 millones de especies en la Tierra. Todas provienen de
un antepasado común: ¿Cómo se produjo esa diferenciación tan extrema?
 - Gradualismo: proceso lento hasta producirse la escisión.
 Darwin: creía que el proceso era gradual; pero... ¿Por qué no encontró fósiles de especies en
transición?
 -Teoría incidental: Dos especies divergen genéticamente como consecuencia de la
adaptación a sus respectivos entornos.
 Gould (1972): Teoría del equilibrio puntual.
 Evolución rápida en poco tiempo y periodos largos de estancamiento.
¿GRADUALISMO O TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTUAL?
 Este interrogante no ha sido resuelto todavía
 Hoy vigentes ambas teorías que podrían ser complementarias.

C) Bases de la evolución biológica.
Mecanismo de la evolución
A. La variabilidad:
 Los individuos de una especie no son todos
exactamente iguales, aunque se parezcan
mucho existen pequeñas diferencias: variabilidad.
Además los seres vivos normalmente tienen más
descendencia de la necesaria para que la
especie se mantenga.
 La variabilidad es importante porque puede
hacer que unos individuos tengan mayor
probabilidad que otros de sobrevivir.
 Serán los que sobrevivan y se reproduzcan los que
transmitan sus genes a las nuevas generaciones
Causas de la variabilidad
Los mecanismos que hacen que exista variabilidad son dos:
 Mutaciones: cambios aleatorios en la secuencia de bases del
ADN debidos a diversas causas (errores en duplicación,
radiaciones, sustancias químicas…).Al modificar la información
genética hacen que aparezcan caracteres nuevos en los
individuos de una población, por eso aumentan su
variabilidad.
 Recombinación genética: se da sólo en reproducción sexual.
Intercambio de información entre cromosomas durante la
formación de gametos (meiosis), generando nuevas
combinaciones de caracteres. No todos los gametos serán
genéticamente idénticos y por ello los individuos tampoco lo
son (union al azar gametos fecundación) La variabilidad por
recombinación genética aumenta con la migración
(intercambio de individuos entre poblaciones) ya que
aumenta la posibilidad de combinaciones nuevas entre los
descendientes. Nuevas combinaciones genéticas.
Tipos de Mutaciones: alteraciones al azar en los
genes. Sólo las que afectan a gametos se transmiten
a la descendencia. Tres tipos:

Perjudiciales: confieren desventaja para el individuo
o provocan su muerte (ardillas blancas en bosque)

Favorables: provocan ventaja al individuo que la
porta, aumenta su capacidad de supervivencia y
reproducción (ardillas marrones oscuras)

Neutras: Ni ventajosas ni perjudiciales. La selección
natural ni las favorece ni las elimina (marrones claras
B. La selección natural:
 En un determinado ambiente, los individuos más
adaptados (con caracteres que favorezcan su
supervivencia) se reproducirán más y transmitirán
sus caracteres a la descendencia, con lo que,
mientras no cambie el entorno, cada vez habrá
más individuos con esos caracteres.
 Selección Natural es un proceso de la naturaleza
por el que algunos caracteres tienden a
predominar en una población, a lo largo de las
generaciones.
 Su efecto es que las especies van cambiando y
progresivamente se van adaptando al mejor al
medio en que viven.
Especiación:
 Especie: conjunto de poblaciones cuyos individuos
son parecidos y pueden reproducirse entre sí
dando lugar a descendientes fértiles, que también
son semejantes entre sí y a sus progenitores.
 Formación de nuevas especies:
La especiación es un proceso evolutivo por el cual a
partir de unas especies se forman otras. 3 etapas:

Etapa 1: Aparece una barrera que impide la
reproducción: especie queda dividida en dos
poblaciones por la aparición de una barrera que
impide que se reproduzcan entre sí. Por lo general
es una barrera geográfica. (río, montaña…)

Etapa 2: Diferenciación gradual: cada población
se adapta a su propio entorno, como
consecuencia
de
la
selección
natural.
Gradualmente, al cabo de muchas generaciones,
las dos poblaciones pueden llegar a ser diferentes.

Etapa 3: Se forman dos especies distintas: al cabo
de muchos años, las dos poblaciones pueden ser
tan diferentes que no pueden reproducirse entre
sí: se han convertido en dos especies distintas.
d) Pruebas de la evolución:
1. La diversidad de los seres vivos:
Hoy existen muchos millones de seres vivos distintos
(muchos aún desconocidos), algunos se parecen
mucho, lo que lleva a pensar que podrían estar
relacionados.
Los fósiles aportan pruebas de que los seres vivos en
otras épocas eran diferentes, por lo que se deduce que
ha habido cambios a lo largo de la historia de los seres
vivos.
2. Pruebas paleontológicas:
Fósil: resto mineralizado de seres vivos que vivieron en el
pasado. Su estudio demuestra que, a lo largo del
tiempo, las especies han aumentado en número y
complejidad.
Los fósiles también permiten hacer comparaciones
entre los seres vivos actuales y los que existieron antes.
En muchos casos se puede ver como grupos de seres
muy parecidos han ido cambiando poco a poco (se
observan cambios graduales entre seres vivos del
pasado y seres vivos actuales que muestran su
evolución)
El Archaeopteryx es un fósil verdadero ejemplo de la
evolución desde los pequeños dinosaurios a las aves
actuales (intermedio)
Ida (Darwinius masillae) fósil que
vivió en Europa (Alemania) hace
unos 47 m.a.
Considerado el primer
antepasado de los primates
(eslabón entre primates primitivos
y simios)
3. Pruebas moleculares:
Aunque los seres vivos son diferentes en aspecto
externo y estructura interna, todos están formados
por las mismas biomoléculas. En todos la información
genética está en ácidos nucleicos con el mismo
código (bases nitrogenadas).
Esto indica que todos los organismos descienden de
una misma forma de vida que se desarrolló en la
Tierra hace unos 3800millones de años y que ha ido
evolucionando.
Cuanto más semejantes son dos especies, más
parecidas son las moléculas que las forman y al
revés. El parecido molecular indica un parentesco
evolutivo cercano.
4. Pruebas anatómicas:
Se basan en el estudio comparado de las estructuras
corporales de los organismos, con el fin de establecer
posibles relaciones de parentesco.
 Órganos
homólogos: órganos con la misma
estructura interna aunque su forma exterior y su
función son distintos.
Ejemplo: las diferentes extremidades de vertebrados:
aleta delfín, ala de ave, pata caballo, mano persona
tienen los mismos huesos modificados.
Funciones
diferentes (nadar, volar, correr y coger objetos)
Se considera que todos los SSVV tienen un
antepasado común que ha ido evolucionando dando
diferentes formas según el medio = Evolución
divergente.
Órganos homólogos
 Órganos
análogos: desempeñan la misma función
en organismos distintos pero tienen un origen
diferente. Ejemplo: ala mosca, ala águila y ala
murciélago.
 Órganos
vestigiales: su función se ha ido perdiendo
con la evolución. Tuvieron funciones destacadas
en especies predecesoras pero actualmente
reducidas o desaparecidas.
Ejemplo: muelas del juicio, apéndice (ciego), piel
gallina, coxis, huesos de patas vestigiales en ballena,
tubérculo de Darwin (oreja)…
5. Pruebas de embriología comparada:
Durante el desarrollo embrionario de los SSVV
aparecen
características
que
tuvieron
sus
antepasados evolutivos, aunque luego puedan
desaparecer y no existir en el individuo ya formado.
Se dice que “la ontogenia (desarrollo embrionario)
reproduce la filogenia (desarrollo evolutivo)” es decir,
el embrión pasa por todas las etapas evolutivas que
ha pasado la especie.
Por eso dos embriones de especies muy próximas se
parecen mucho.
Haeckel
6. Pruebas biogeográficas:
Se observa que los grupos de seres vivos cuando quedan
aislados evolucionan de forma diferente, manteniendo
semejanzas entre sí. Ejemplo:
-En islas próximas entre sí (de un mismo archipiélago)
-En un continente y las islas próximas entre sí.
-En continentes que antes estuvieron unidos.
7. Otras pruebas:
El comportamiento instintivo, que tiene una base
genética, es parecido en especies semejantes.
El estudio de los órganos homólogos de parásitos y
especies emparentadas no parásitas indica la evolución a
partir de antepasados comunes.
El estudio de las relaciones de parentesco entre los
diferentes hospedadores de un parásito o de un grupo de
parásitos indica su evolución conjunta.
4. La evolución humana
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Rasgos distintivos del “Homo” I


Hace 2,5 millones años (en el valle del RIFT, en África meridional)
movimiento de placas : Obducción- cordillera
Enfriamiento climático: - lluvias
- masa forestal. 2 opciones:
1. Permanecer en escasos bosques (Congo) (Gorilas y
Chimpancés) Simios
2. Adaptarse al nuevo medio: marcha bípeda (Homínidos)
Postura Erecta
Aumenta perspectiva. Visión estereoscópica tridimensional
2. Marcha Bípeda
Liberación manos: pulgar opositor; experiencias táctiles; transporte.
3. Uso y aumento manipulación instrumentos.
4. Fabricación instrumentos generalizada y socializada
Técnicas:1, 2, 3 (piedra, madera, hueso) Transformación entorno.
5. Caza organizada: Omnívoro.
1.
Cambios en el esqueleto para llegar a la postura bípeda:
1.Alargamiento de las extremidades inferiores respecto a
las superiores y tronco
2.Acortamiento y ensanchamiento de la pelvis que se sitúa
más baja (peor parto)
3.Columna vertebral adquiere forma de “S” con cuatro
curvas para soportar el peso
4.Foramen magnum (agujero para columna) en posición
inferior del cráneo (en cuadrúpedos inclinado)
5.Alargamiento del dedo pulgar del pie, que se orienta
paralelo al resto, dejando de ser oponible
Ventajas del bipedismo:
1. Observar el horizonte y enemigos desde praderas
(altas hierbas)
2. Liberar manos: transportar objetos, alimentos y
crías: grupo va unido cuando viaja
3. Permite caminar más tiempo, recorrer más
distancia
4. Recibe menor radiación solar y menos calor (al
estar más lejos del suelo)
5. Expone más superficie corporal a la brisa: ventaja
en zonas cálidas: caminar en horas de máxima
insolación cuando carnívoros inactivos
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Rasgos distintivos del “Homo” II
6. Incremento Inteligencia operativa
Aumenta la adaptación al medio.
7. Crecimiento Cerebro por: 4 (instrumentos), 5 (carne) y 6 (Inteligencia)
Carnívoro -más proteínas- 20% gasto energético
8. Aumento socialización: división del trabajo (cazador - recolector)
- Alargamiento de la ontogénesis (nacemos inmaduros y
necesitamos cuidado y educación en los 2 primeros años)
- Caza organizada + Fuego: comunicación.
- Fabricación útiles. explicación; pequeños: socialización...
9. Desarrollo de la señalización Fónico-gestual
Lenguaje (4) y Cambio anatómico. Aumenta comunicación.
“Imagen del mundo”: simbolismo.
10. Desarrollo Pensamiento:
de Inteligencia Operativa a Inteligencia Simbólica.
Selección cultural (selección técnica): cúspide de la cadena trófica
Causas por las que aumentó el tamaño cerebral:
1. Con el uso y fabricación de instrumentos
2. Con la alimentación omnívora: la carne
proporciona mayor energía que quedará
disponible para el desarrollo y funcionamiento del
cerebro.
3. Con el descubrimiento del fuego aumenta la
conducta social y al hablar aumenta el volumen
cerebral.
ATAPUERCA
HALLAZGOS:
1992: “Sima de los huesos”: Homo heidelbergensis (0,5-0,3): primer cráneo completo del Pleistoceno
Medio
1994: ”Gran Dolina”, nivel TD6: Homo antecesor (0,8ma) restos del homínido más antiguo de
Europa. (780000 años), antropofagia.
1997: - H. antecesor: antepasado común del H. neardenthalensis y del H. sapiens. (“pionero”)
- H. heidelbergensis, especie intermedia entre H. antecesor y H. neardenthalensis.
2003: “Sima de los Huesos”: Descubiertos 28 individuos de la especie H. heidelbergensis: depositados
en ese lugar de la Cueva mayor por otros miembros de sus especie (Miguelón)
2004: ”Cueva del Mirador”: H sapiens (5.000 años) nosotros.
2006: ”Sima del elefante”: restos de H. antecesor de 1,1 millones de años de antigüedad (TE9)
FARO: ATAPUERCA supone un faro en el conocimiento de la evolución humana:
1.- Origen común y único del hombre: en África.
2.- Primer europeo tiene, al menos, 1,1 millones de años: H. antecesor
3.- No descendemos del homo neardenthalensis: H. antecesor (tronco común)
4.- Al H. antecesor europeo (1,1) le sucedíó H. heidelbergensis (0.5-0,3) y a éste H. neardenthalensis
(0,3-0,03)
5.- A H. antecesor africano le sucedió H sapiens (0,125) en una 2ª migración
6.- Coexistieron dos especies de homo en Europa: H. neardenthalensis y H. sapiens (0,1 – 0,03)
7.- En la actualidad sólo queda una especie: “Homo sapiens sapiens”.
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Evolución de los “Homos”
Nombre
.
Lugar Antigüedad Volumen Altura
millones años craneal
Ardapithecus ramidus
(Ardi)
Australopithecus afarensis (Lucy)
África
África
HOMÍNIDOS
0,9 m
1 m
Peso
4,4
3,5
400
500
45 kg
50 kg
África
2,4
África
1,8
Eurasia 1,8
600
900
1.000
1,40 m 60 kg
1,50 m 50 kg
1,60 m 60 kg
1er europeo 1,1
1.000
1,70 m 75 kg
HOMOS
H. habilis
H. ergaster
H. erectus
H. antecesor
H. heidelbergensis (Miguelón)
Eurasia
0,5
1.200
1,75 m 80 kg
.
Eurasia
0,3
1.500
1,70 m 80 kg
0,125
1.350
1,75 m 65 kg
H. neardenthalensis
H. SAPIENS SAPIENS
África Europa
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Ardapithecus ramidus (Ardy)
4,4 millones - 400 cc – 0,9 m – 45 kg
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Australopitecus afarensis (África) (Lucy)
3,5 millones – 500 cc – 1 m – 50 kg Vegetarianos (dientes
desgastados)Bípedo
Huellas de Autralopithecus laetoli(Tanzania)
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo hábilis (África) Herramientas piedra (modo 1)
2,5 millones - 600 cc – 1,4 m – 45 kg
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo ergaster (África) Herramientas madera (modo 2)
2 millones – 900 cc – 1,5 m – 50 kg. Fuego, lenguaje
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo erectus (África
Asia) Niño de la Turkana
1,8 millones – 1.000 cc – 1,6 m – 60 kg Omnívoro. Social
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo antecesor (Europa) Rafa. Supraorbital. Frente
1,1 millones - 1.000 cc – 1,70 m – 75 kg. Lenguaje articulado
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo heidelbergensis (Europa) Miguelón
0,5 millones - 1.200 cc – 1,75 m - 80 kg
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo neardenthalensis (Europa)
0,3 millones - 1.500 cc – 1,70 – 80 kg.
Extinción hace 40.000años.
EL PROCESO DE HOMINIZACIÓN
Homo sapiens (África Europa) Circunvoluciones. Hueso
0,125 millones - 1.350 cc – 1,75 m – 65 kg. Pensamiento. Arte