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Cultura Científica
1º Bachillerato - Salesianos Atocha 2016-2017
Luis Heras
1. Origen de la vida
No existe un modelo generalizado que lo explique.
Los datos se obtienen a partir de:
 Meteoritos y estudio del espacio
 Experimentos de laboratorio
 Simulaciones informáticas
¿Qué es la vida?
Un ser vivo tiene 3 funciones:
 nutrición
 relación
 reproducción.
A nivel bioquímico: interacciones entre moléculas capaces
de manejar una fuente de energía.
¿Vida fuera de la
Tierra?
Astrobiología: estudio del origen, evolución y distribución
de la vida en el Universo.
 Es necesaria la Abiogénesis: formación de materia
orgánica
¿Puede ser que de forma natural la materia tienda a formar
vida si se dan las condiciones adecuadas?
Condiciones de un planeta para la vida
 Agua, relacionada con el oxígeno
 Zona de habitabilidad: distancia suficiente de la
estrella para que exista H2O líquida.
 Un núcleo con un campo magnético protector.
 Una gravedad que permita crear una atmósfera.
1.1 Síntesis
prebiótica
¿Cómo se crea la materia orgánica constituyente de la
vida? Ej: aminoácidos, glúcidos, lípidos, ácidos
nucleicos.
A) Teoría de la panspermia: la vida podría haber surgido
en un lugar del espacio y haberse extendido a la Tierra.
Apoyos:
 Se han detectado moléculas orgánicas simples en el
espacio.
 Los meteoritos caídos en la Tierra traen agua y moléculas
orgánicas.
B) Caldo primigenio (Oparin y Haldane): la teoría dice
que a partir de los gases de la atmósfera primitiva (metano,
amoníaco, agua, CO2) y de la intensa radiación se generaron
las primera moléculas orgánicas. Se disolvieron en el mar,
uniéndose a otras.
Apoyos:
 Experimento de Miller-Urey
 Experimentos posteriores
Experimento de Miller-Urey
 C) Fuentes hidrotermales: los
gases de la atmósfera primitiva
también estaban en los océanos.
Las biomoléculas se forman a
partir de los gases y de las
energías de los volcanes marinos.
Apoyos:
 Rocas submarinas como la pirita
actúan de catalizador.
 Experimentos.
1.2 Polimerización
Unidades más simples se unen y crean grandes unidades
(polímeros). Se cree que podía haber ocurrido entre las
capas de la arcilla.
 Aminoácidos -> Proteínas
 Nucleótidos -> ARN y ADN
¿El mundo ARN?
 El ARN podría haber sido la molécula clave para la vida en
las primeras etapas, ya que puede almacenar información
genética, catalizar reacciones (ribozimas) y hacer copias
de sí mismo.
 Más tarde, el ADN se consolidaría como molécula
principal, desplazará al ARN.
1.3 Protocélula
 En el mar, se formaron vesículas membranosas que
contenían ARN. Esta protocélula tendría un
metabolismo y una reproducción básicos hasta llegar a
ser célula.
 Cambios posteriores desarrollarían mayor
complejidad: el ADN, la sustitución de ribozimas por
enzimas de proteínas…
2. Las primeras células
2.1 Procariotas
Organismos procariotas
heterótrofos que vivían en los
océanos, vivían sin necesidad
de oxígeno. Compitieron entre
sí por la poca materia orgánica
disponible.
 Surgieron
después
las
cianobacterias, los primeros
organismos fotosintéticos que
cambiaron
la
atmósfera
dotándola de oxígeno.
 El oxígeno resultó tóxico para muchos organismos, a
los cuales mató. Se inició una nueva revolución de
bacterias capaces de usar el oxígeno, más eficientes
en su desarrollo.
2.2 Eucariotas
 Las primeras células con orgánulos de membrana,
capaces de evolucionar a organismos superiores,
surgieron a partir de procariotas, según la Teoría
Endosimbiótica de Lynn Margulis.
Teoría endosimbiótica de Lynn Margulis
Ciertos procariotas aumentaron
de tamaño. Desarrollaron la
capacidad de fagocitosis, por lo
que engulleron a otros tipos de
procariotas,
sin
digerirlas.
Buscando su propio beneficio
mediante un sistema de simbiosis,
se forman los eucariotas.
Así se forman los orgánulos de
doble membrana:
 Las mitocondrias provendrían
de antiguas bacterias capaces de
usar el oxígeno.
 Los cloroplastos derivan de
cianobacterias.
3. Organización de los seres vivos:
2.1 El sistema de 5 reinos (Sistema de Whittaker)
2.2 El sistema de 3 dominios (sistema de Woese)
4. Las teorías evolutivas
 Todas las formas de vida que hay en el planeta,
¿cómo y cuándo han surgido?
4.1 Hipótesis sobre el origen de las especies
Fijismo o creacionismo
Las especies no cambian, se mantienen invariables a lo
largo del tiempo desde la Creación.
 Apoyado por el Génesis y defendido por Linneo, el
creador de la taxonomía de los seres vivos.
 Problema: los dinosaurios y otros fósiles
4.1 Hipótesis sobre el origen de las especies
Catastrofismo
Cada cataclismo geológico destruye las especies existentes, y
en el siguiente se produce una nueva creación de especies por
parte de Dios.
 Apoyos: los fósiles. Georges Cuvier desarrolló esta teoría
para explicar por qué esos animales habían existido.
 Problemas: a finales del s. XVIII el creacionismo y el
catastrofismo flaquean, porque Leclerc, conde de
Buffon, ya manifestaba que los seres vivos eran muy
similares en su interior y que podían ser fruto de una
transformación.
4.2 Teorías evolucionistas
Jean Baptiste de Monet, caballero de
Lamarck, propone el transformismo:
las especies evolucionan al transformarse
lentamente en otras.
1) Una especie se esfuerza y desarrolla
cambios en su organismo para
adaptarse
2) Los caracteres adquiridos se heredan
Ejemplo según Lamarck
¿Por qué podemos decir que Lamarck se
equivocó completamente?
Sin embargo, Lamarck
consiguió alejar aún más
el debate de creacionismo
y centrarlo en al
evolución.
 No sería Lamarck, sino Darwin
quien daría las verdaderas
claves de la teoría de la
evolución.
4.2 Teorías evolucionistas
 Charles Darwin y Alfred Wallace,
dos naturalistas ingleses, pusieron
en común sus descubrimientos y los
presentaron a la sociedad científica
en Londres en 1858.
 Charles Darwin, a raíz de la
información recopilada en el navío
HMS Beagle por Sudamérica y el
Sudeste Asiático (1831-1836) , publicó
en 1859 su gran obra El origen de las
especies por medio de la selección
natural.
La selección natural de Darwin
 Elevada capacidad de reproducción: nacen más
descendientes de los que mueren. Solo prosperarán
aquellos que consigan los recursos, que son limitados.
 Variabilidad heredable: las crías son diferentes entre
ellas, con rasgos heredados de sus progenitores.
 Selección natural: sobreviven aquellos individuos con
caracteres ventajosos porque se adaptan mejor al
ambiente.
 Las poblaciones evolucionan: determinados caracteres
serán cada vez más frecuentes y, con el tiempo, se originan
nuevas especies.
La especiación
 Es la formación de una nueva especie a
lo largo de mucho tiempo, debido a la
acumulación de cambios que la hacen
muy diferente de la original.
 2 especies son diferentes si no originan
un individuo, o si dan lugar a un
individuo estéril.
Consecuencias
de Darwin
 Hay un ancestro común a todas las
especies (LUCA)
 La evolución está marcada por el azar
de la variabilidad.
 El ser humano también es una
especie que evoluciona.
La polilla del abedul Biston betularia
4.3 Neodarwinismo
La selección natural se complementa con la genética
Los rasgos son en realidad genes, información contenida en el
ADN de cada organismo. La variabilidad en los genes vienen
dadas por mutaciones del gen, cambios al azar en la información
del gen con posible consecuencia para la función.
Las mutaciones pueden surgir por
 sustancias (ej: tabaco)
 recombinación en las células reproductoras
4.4 Las pruebas de la evolución
 I) Paleontológicas: los fósiles sirven para conocer las
especies intermedias y sus relaciones evolutivas.
4.4 Las pruebas de la evolución
 II) Embriológicas: las primeras etapas embrionarias de
seres diferentes son muy similares.
4.4 Las pruebas de la evolución
 III) Morfológicas: estudio de órganos semejantes en
las distintas especies.
4.4 Las pruebas de la evolución
 IV) Bioquímicas: la secuencia de proteínas y ADN es
más parecida entre especies más próximas.
5. El origen de la especie humana
 El ser humano actual, Homo sapiens, es la única
especie viva de homínidos dentro de los Primates.
5.1 Características
del orden Primates
 Dedos prensiles y pulgar
oponible.
 Visión estereoscópica:
útil para calcular
distancias.
 Sistema digestivo no
especializado: dieta
variada: carne y vegetales.
 Gran dependencia de la
madre (¿origen de la
conducta social?)
https://www.youtube.com
/watch?v=HcTdx0OJjl4
5.2 Características específicas de los homínidos
 Postura bípeda: permite liberar las
manos.
 Las manos son mucho más precisas
en sus movimientos.
 La dentición se vuelve más fina.
 El canal del parto en la pelvis es más
estrecho: las crías nacen antes, pero
con un desarrollo cognitivo muy
inmaduro que requiere una gran
dependencia.
5.2 Características específicas
de los homínidos
 Mayor grado de encefalización:
 Hemisferios diferenciados: Hemisferio
izquierdo: más analítico, y hemisferio
derecho: más creativo. Unidos por el cuerpo
calloso.
 Desarrollo de áreas cerebrales específicas,
siendo vitales las áreas del lenguaje.
 Gran desarrollo del lóbulo frontal: tareas
intelectuales y uso de teconología.
5.3 Evolución
de los homínidos
 El
origen
de
los
homínidos se remonta a
África (además, es el lugar
donde más evolucionó).
 Los
homínidos (género
Homo) parecen proceder de
un primate extinto, el
Australophitecus (4-2 Ma).
Era bípedo, pero no habían
abandonado del todo la vida
en los árboles.
 “Lucy” es el mayor esqueleto
de un Australophitecus
encontrado.
A día de hoy, no tenemos del todo claro nuestro pasado…
 El primer Homo parece ser Homo habilis, capaz de usar
herramientas (2.5 - 1,5 Ma). Le sucedió Homo ergaster (1,8 - 1,2
Ma).
 Se sabe que Homo erectus (1,9 Ma- 70.000 años) fue el primero
en usar el fuego, pero no descendemos de él.
 En Atapuerca (Burgos) se descubrió a Homo antecesor
(? - 800.000 años), que entre otros fue el
precursor de Homo
sapiens (195.000 años) y de Homo neanderthalensis (300.000 –
28.000).
 Tenemos por tanto un origen común con los neandertales,
pero no descendemos de ellos (aunque sí que nos llegamos a
aparear con ellos en algunos momentos…)
http://www.elmundo.es/ciencia/2016/02/17/56c4b3c3268e
3ece6f8b4625.html
 El estudio del ADN mitocondrial permite trazar la
migración del Homo sapiens a lo largo del mundo. De
hecho, la población inicial es muy, muy reducida.
 Se conoce como “Eva mitocondrial” a la hipotética
mujer de la cual descenderíamos todos los humanos.
Una última reflexión
 Pese a que el Homo sapiens ha migrado y ha sufrido
aislamientos geográficos, no se ha dado un aislamiento
reproductivo que implique un cambio de especie.
 La ciencia lo dice: somos una misma especie, por lo
que no hay NADA que justifique en este mundo el
racismo ni la discriminación.
¡Vivamos juntos y felices!