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EL ORIGEN DE LA VIDA:
La vida tiene un origen incierto y ha generado en las ciencias de la naturaleza
un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuándo
surgió. La opinión más extendida en el ámbito científico establece que la vida
comenzó su existencia en algún momento del período comprendido entre
4.400 y 3.500 millones de años atrás. Varias teorías han pasado a lo largo de
nuestra vida para intentar explicar este acontecimiento que revolucionó
nuestro planeta azul.
1. Teoría creacionista
1. Teoría de la generación espontánea
1. Teoría panspérmica
1. Teoría de síntesis prebiótica
Teoría creacionista:
El creacionismo es el conjunto de creencias,
inspirada en doctrinas religiosas, según la
cual la Tierra y cada ser vivo que existe
actualmente proviene de un acto de creación
por uno o varios seres divinos, cuyo acto de
creación fue llevado a cabo de acuerdo con
un propósito divino. La ciencia no ha podido
demostrar la existencia o no de Dios, con lo
que su posición actual es mantenerse al
margen de la fe.
Teoría generación espontánea:
sostenía que los organismos vivos menos complejos se
generaban por la descomposición de sustancias orgánicas.
La tesis de la generación espontánea fue defendida por
Aristóteles, quien afirmaba que los pulgones surgían del
rocío de las plantas o los cocodrilos de troncos en
descomposición. Todos ellos se originaban merced a una
fuerza vital a la que da el nombre de entelequia.
La autoridad que representaba Aristóteles hizo que esta
teoría prevaleciera durante siglos y fuera admitida por
grandes pensadores.
Por ejemplo, en el siglo XVII, el químico y
naturalista Jan Baptista van Helmont, padre de
la bioquímica, llegó a afirmar en su obra Ortus
medicinae 1648 que:
“Los piojos, garrapatas, pulgas y gusanos surgen
de nuestras vísceras y excrementos. Si juntamos
con trigo la ropa que usamos bajo nuestro
atuendo cargada de sudor en un recipiente de
boca ancha, al cabo de 21 días cambian los
efluvios penetrando a través de los salvados del
trigo, y transmutando éstos por ratones. Tales se
pueden ver de ambos sexos y cruzar con otros
que hayan surgido del modo habitual...”
Franchesco Redi demostró que los insectos no nacen
por generación espontánea, comprobó en 1668 que no
aparecía ninguna larva en la carne en descomposición
cuando se impedía que las moscas depositaran en
ellas sus huevos. Dio un fuerte revés en su época a la
generación espontánea
EXPERIMENTO DE FRANCHESCO REDI
En 1676 Anton van Leeuwenhoek descubrió
microorganismos que, según sus dibujos y descripciones,
podrían tratarse de protozoos y bacterias. Esto encendió el
interés por el mundo microscópico, ya que los
microorganismos encontrados por Leeuwenhoek son vistos
en muestras de barro.
En 1768 Lazzaro Spallanzani probó
que los microbios estaban presentes en
el aire y se podían eliminar mediante el
hervido. Intentó acabar con la
generación espontánea, y le abrió
camino a Louis Pasteur.
Pero no fue hasta 1861 que Louis
Pasteur llevó a cabo una serie de
cuidadosos experimentos que probaron
que los organismos como los hongos y
bacterias no aparecían espontáneamente
en medios estériles y ricos en nutrientes,
lo cual confirmaba la teoría celular.
Demostró que todo proceso de
fermentación y descomposición orgánica
se debe a la acción de organismos vivos y
que el crecimiento de los
microorganismos en caldos nutritivos
no era debido a la generación
espontánea.
Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un filtro que
evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente
expuso otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían 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.
Teoría panspérmica:
es la hipótesis que sugiere que las Bacterias o la esencia de la vida
prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó en la
Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta. Estas ideas
tienen su origen en el filósofo griego Anaxágoras, pero fue en 1908 cuando
el químico sueco Svante August Arrhenius usó la palabra panspermia para
explicar el comienzo de la vida en la Tierra.
La teoría de la síntesis prebiótica:
la cuestión del origen de la vida se retrotraía a intentar explicar el
origen de la primera célula. Oparin y Haldane elaboraron una serie
de hipótesis estableciendo, a partir de estas posibles condiciones,
la secuencia probable de acontecimientos que originarían la vida.
Aleksandr Ivanovich Oparin expuso que:
• El oxígeno atmosférico impedía la síntesis de moléculas orgánicas.
• La teoría quimiosintética de una «sopa primitiva» anoxigénica.
• De esta sopa primitiva saldrían moléculas orgánicas y estas se
combinarían de forma cada vez más compleja hasta quedar
disueltas en una gotita de “coacervado”.
• Estos coacervados crecerían por fusión con otras y se
reproducirían mediante fisión en gotitas hijas.
• Podrían tener un metabolismo primitivo que aseguraría la
supervivencia de la «integridad celular» de aquellas que no
acabaran extinguiéndose.
• Muchas teorías modernas del origen de la vida aún toman las
ideas de Oparin como punto de partida.
• Oparin no pudo demostrar de donde salían las primeras moléculas
orgánicas a partir de una sopa primitiva de moléculas inorgánicas.
teoría de la síntesis prebiótica de Aleksandr Ivanovich Oparin
En 1953, Stanley Miller simulaba en laboratorio las condiciones que habían
existido poco después de que la Tierra comenzara su acreción. Los
«experimentos de Miller» fueron realizados cuando era estudiante para
su tesis doctoral, con su director de tesis Harold Urey.
Stanley Miller
Harold Urey
EXPERIMENTO DE MILLER Y
UREY
1) El experimento consistía en una
mezcla altamente reducida de
gases (metano, amoníaco e
hidrógeno) similar a la terrestre de
ese momento. En su momento se
pensó que cantidades apreciables
de oxígeno molecular estaban
presentes en la atmósfera
prebiótica, pero ya Oparin había
demostrado la atmósfera
anoxigénica.
2) Se colocaron dos electrodos para
provocar descargas eléctricas,
similares a la atmósfera primitiva.
1) El experimento mostraba que algunos de los monómeros orgánicos
básicos (como los aminoácidos) que forman los ladrillos de los
polímeros de la vida moderna se pueden formar espontáneamente.
2) En un ambiente sin vida preexistente estas moléculas se podrían haber
acumulado y proporcionado un ambiente rico para la evolución química
(teoría de la sopa).
Esta teoría también tiene sus críticas. Por
una parte hay científicos que piensan que
la atmósfera no eran tan reductora o que
las reacciones se pudieron dar en zonas
oceánicas profundas; similar a lo que
ocurre en las fuentes hidrotermales
submarinas.
La solución a cómo surgió la primera célula es un tema no resuelto.
Extraterrestre o endógeno, en la Tierra surgió la vida hace unos 4000
millones de años y a partir de aquí el problema surge en como de una
primera célula han surgido el resto de organismos. Al respecto existen dos
teorías:
FIJISMO
EVOLUCIONISMO
El fijismo o teoría fijista es una creencia que sostiene que las especies
que actualmente existentes han permanecido básicamente invariables
desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como
fueron creadas. Los fósiles serían restos de los animales que perecieron
en los diluvios bíblicos o bien caprichos de la naturaleza
Fundamentada en el filósofo griego Aristóteles, los
principales impulsores de la teoría fijista fueron:
En el siglo XVII, Carlos Linneo, el reconocido naturalista
y científico sueco, quien asentó las bases de la
taxonomía moderna, desarrolló de modo formal el fijismo.
Mantuvo que las especies se habían creado de forma
separada e independiente y negó la posibilidad del origen
común de los seres vivos.
Un siglo después, el zoólogo y naturalista francés
Georges Cuvier respondió a las voces en contra de la
teoría fijista que aludían a la existencia de los fósiles con
la teoría del catastrofismo. Según esta teoría, algunas
especies desaparecieron como consecuencia de
catástrofes y de ahí los fósiles.
Georges Louis Leclerc, conde de Buffon fue un
naturalista, botánico, matemático, biólogo, cosmólogo y
escritor francés. Las ideas de Buffon influyeron en JeanBaptiste Lamarck y Charles Darwin. Defendía el fijismo,
pero dejó flecos de ser un evolucionista al defender la
degeneración como mecanismo para generar nuevos
individuos. Además era un anatomista interno.
Charles Robert Darwin (12 de febrero de 1809 – 19 de abril de 1882) fue un
naturalista inglés que postuló que todas las especies de seres vivos han
evolucionado partir de un antepasado común mediante un proceso
denominado selección natural. Su teoría de la evolución mediante selección
natural no fue considerada como la explicación primaria del proceso evolutivo
hasta los años 1930, y actualmente constituye la base de la síntesis evolutiva
moderna.
Su obra fundamental, “El origen de
las especies por medio de la
selección natural, o la
preservación de las razas
preferidas en la lucha por la vida”,
publicada en 1859, estableció que
la explicación de la diversidad que
se observa en la naturaleza se
debe a las modificaciones
acumuladas por la evolución a lo
largo de las sucesivas
generaciones.
El viaje del “Beagle” duró casi cinco años,
zarpando de la bahía de Plymouth el 27 de
diciembre de 1831 y arribando a Falmouth el 2
de octubre de 1836. Darwin tomó notas
escrupulosamente durante todo el viaje, y
enviaba regularmente sus hallazgos a
Cambridge.
Charles Lyell, se encontró con Darwin y pronto le presentó al prometedor
anatomista Richard Owen. Lyell era geólogo y llegó a la conclusión de que los
cambios geológicos se daban de forma gradual y fuera de contexto del tiempo
antropológico.
Charles Lyell
Richard Owen
Charles Darwin también conoció y leyó la teoría del economista Thomas
Robert Malthus, quien afirmaba que si no se controlaba, la población
humana crecería en progresión geométrica y pronto excedería los
suministros de alimentos, alcanzando lo que se conoce como catástrofe
maltusiana. Darwin estaba bien preparado para percatarse de que eso se
aplicaba a lo que de Candolle denominaba "guerra de especies" entre
plantas y a la lucha por la existencia en la vida salvaje; es decir, el concepto
de LUCHA POR LA SUPERVIVENCIA.
Robert Malthus
Cuando leyó un artículo de
Alfred Russel Wallace sobre la
“Introducción de especies”,
observó similitudes con sus
pensamientos. Aunque Darwin
no percibió amenaza alguna,
comenzó a trabajar en su
publicación “Selección natural”.
Darwin continuó con sus
investigaciones, obteniendo
información y especímenes de
naturalistas de todo el mundo,
incluyendo a Wallace.
Alfred R. Wallace
La explicación propuesta por Darwin del origen de las especies y del
mecanismo de la selección natural constituye un gran paso en la
coherencia del conocimiento del mundo vivo y de las ideas evolucionistas.
Se trataba de una teoría compuesta por un amplio abanico de subteorías
que ni conceptual ni históricamente fueron indisociables.
Fundamentalmente, las grandes teorías defendidas en el Origen fueron:
1. la teoría del origen común.
2. la teoría del mecanismo del cambio evolutivo para la selección natural. Los
individuos de una población tienen diferencias heredables.
3. Nacimiento de más individuos de los que pueden sobrevivir.
4. Las ventajas que puede proporcionar estos cambios a los individuos a la
hora de su supervivencia.
Una dificultad de
Darwin fue no
conocer la teoría de
Gregor Mendel que
podría haberle
solucionado el
problema de los
caracteres adquiridos
y heredables con los
experimentos que
dieron lugar a sus
leyes.
En el primer tercio del siglo XX, dominaba una continua lucha de datos y
afirmaciones entre fijistas, lamarkistas, darwinistas, geneticistas, etc. Gracias a los
esfuerzos de Dobzhanski, Ernst Mayr y G.G. Simpson, entre otros, nació una
concepción general e integradora, la teoría sintética de la evolución; la nueva
teoría perfeccionaba la de Darwin a la luz, principalmente, de la teoría
cromosómica de la herencia iniciada por Mendel y de la genética de poblaciones.
La teoría sintética de la evolución o neodarwinismo se caracteriza por:
1. Un rechazo de la herencia de los caracteres adquiridos.
2. La ratificación de los gradualismo en la evolución.
3. La unidad evolutiva pasa a ser la población y su conjunto de genes.
4. El reconocimiento del mecanismo de la selección natural con sus dos
fases actualizadas.
a) La producción de mutaciones cromosómicas o variabilidad
genética.
b) La selección de los portadores de dotación genética más
favorable para hacer frente a las presiones ecológicas; éstos,
estadísticamente hablando, tienen una probabilidad de
supervivencia y de procreación más alta que el resto de la
población.
Dobzhanski
Ernst Mayr
En la actualidad han surgido nuevas teorías que intentan explicar los fenómenos
evolutivos de las especies.
Kimura (1968) y KIng & Jukes (1969), formularon
la teoría del neutralismo en evolución molecular.
Esta teoría viene a decir que la inmensa mayoría
del cambio molecular es adaptativamente
neutro. Es decir, que la mayoría de las
mutaciones producen proteínas que no funcionan
ni peor ni mejor que sus predecesoras, lo que no
comportan una mayor adaptación del organismo.
La teoría únicamente postula este fenómeno a
nivel molecular, es decir, no lo amplía a nivel
macroscópico (por ejemplo en variación
morfológica), donde sigue asumiendo que la
selección natural es el principal motor evolutivo.
Por otro lado, discrepa del seleccionismo en que
la fijación de variantes moleculares beneficiosas
sería un evento extremadamente poco frecuente.
teoría del equilibrio puntuado es una teoría propuesta por Niles Eldredge y
Stephen Jay Gould en 1972. Lo específico de la teoría del equilibrio
puntuado tiene que ver con el ritmo al que evolucionan las especies. Según
Eldredge y Gould, durante la mayor parte del tiempo de existencia de una
especie ésta permanecería estable o con cambios menores (periodos de
estasis), acumulándose cambio evolutivo durante el proceso de especiación
(formación de una especie nueva), que sería una especie de revolución
genética breve en términos geológicos.
La aparición de especies y géneros nuevos, así como la pérdida de otros por
extinción demostraban ser siempre discontinuas (ahí reside la
«puntuación»).
Niles Eldredge
Stephen Jay Gould
La síntesis actual ha extendido el ámbito de la idea darwinista de la selección
natural, para incluir los descubrimientos científicos posteriores y conceptos
desconocidos para Darwin como el ADN y la genética, que permiten análisis
rigurosos, en muchos casos matemáticos, de fenómenos como la selección de
parentesco, el altruismo y la especiación.
La propia evolución y la lucha por la supervivencia (idea Darwinista) tiene hoy un
conjunto de pruebas que demuestran sólidamente este fenómeno.
Pruebas Paleontológicas
El estudio de los fósiles nos
da una idea muy directa de los
cambios que sufrieron las
especies al transformarse
unas en otras; existen muchas
series de fósiles de plantas y
animales que nos permiten
reconstruir cómo se fueron
adaptando a las cambiantes
condiciones del medio,
Pruebas Biogeográficas
Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia
de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan
lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características,
por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha
adaptado a unas condiciones concretas. La prueba evolutiva aparece porque
todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada
que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos
se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a
las de otros lugares.
Pruebas Embriológicas
Relacionadas con las pruebas
anatómicas, el estudio de los
embriones de los vertebrados nos
da una interesante visión del
desarrollo evolutivo de los grupos
de animales, ya que las primeras
fases de ese desarrollo son iguales
para todos los vertebrados, siendo
imposible diferenciarlos entre sí;
sólo al ir avanzando el proceso
cada grupo de vertebrados tendrá
un embrión diferente al del resto,
siendo tanto más parecidos cuanto
más emparentadas estén las
especies. Esto es lo que Haeckel
resumió diciendo que la "ontogenia
resume a la filogenia".
Pruebas Anatómicas
Quizá son las que más información nos pueden aportar, porque son el reflejo
directo de las adaptaciones al medio.
En muchos seres vivos existen órganos atrofiados, no funcionales, que aparecen
en antepasados antiguos perfectamente funcionales, pero que con el transcurso
de las generaciones dejaron de ser útiles; a estos órganos se les denomina
ÓRGANOS VESTIGIALES.
el estudio anatómico de distintas especies nos enseña que, muchas especies
evolutivamente próximas, separadas por una diferente adaptación a medios
distintos, poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente
ya que tienen el mismo origen evolutivo, son lo que denominamos ÓRGANOS
HOMÓLOGOS (la aleta de un delfín y el ala de un murciélago).
Por el contrario, especies lejanas evolutivamente, que vivan en un mismo
ambiente pueden dar lugar a órganos con la misma función, pero estructuralmente
distintas, son los ÓRGANOS ANÁLOGOS (ala de un ave y el ala de una mosca)
Pruebas bioquímicas
Las pruebas más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten
en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal
manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores
diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; esto se ha hecho
sobre todo con proteínas (por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN.
La especiación: al proceso mediante el cual una población de una determinada
especie da lugar a otra u otras poblaciones, aisladas reproductivamentes entre
sí y con respecto a la población original.
Especiación alopátrica o alopátrida:
Básicamente es la especiación gradual
que no permite que los individuos que
estén muy alejados puedan cruzarse
entre sí, debido a barreras geográficas
como mares, montañas o desiertos. Se
trata, entonces, de la separación
geográfica de un acervo genético
continuo, de tal forma que se
establecen dos o más poblaciones
geográficas aisladas, con un efecto
fundador en el nuevo grupo
Especiación simpátrica o simpátrida:
implica la divergencia de algunos demes
(poblaciones locales) hasta conseguir
independencia evolutiva dentro de un
mismo espacio geográfico. Habitualmente
conlleva que las nuevas poblaciones
utilicen nichos ecológicos diferentes,
dentro del rango de distribución de la
especie ancestral, desarrollando
mecanismos de aislamiento reproductivo.