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ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS
1. Hipótesis sobre el origen de la vida
Hasta el siglo XIX el origen de la vida se explicaba de dos formas muy distintas.
Por una parte estaban las creencias basadas en el origen divino de la vida, llegándose
incluso a tachar de herejes a aquellos que intentaban estudiar la cuestión. De otro lado
estaba la teoría de la generación espontánea, la cual sostenía que los organismos
provenían directamente del barro, del estiércol y de otras materias inertes sin sufrir
ningún tipo de proceso previo.
Los experimentos de Louis Pasteur (1822-1895) permitieron demostrar la
falsedad de la idea clásica de que los seres vivos se originaban por generación
espontánea. De esta manera, se hacía necesaria otra explicación más acertada del
origen de los primeros seres vivos.
Según los conocimientos científicos actuales basados en el análisis de fósiles, los
primeros organismos vivos aparecieron en la Tierra hace aproximadamente 3 600
millones de años. Sin embargo, hoy día aún no está del todo claro cuál fue el origen de
la vida en nuestro planeta.
Según las pruebas geológicas de las que disponemos, las condiciones
ambientales de esa época eran muy distintas a las actuales. La actividad volcánica era
intensa y los gases liberados por las erupciones fueron generando una atmósfera
primitiva compuesta sobre todo de vapor de agua, dióxido de carbono (CO2),
nitrógeno, amoníaco (NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S) y metano (CH4) y carente de
oxígeno (O2). A todo ello hay que añadir las frecuentes descargas eléctricas de las
tormentas y la presencia de luz ultravioleta debido a la ausencia de la actual capa de
ozono.
El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida en la
Tierra fue propuesto en 1924 por Oparin y en 1929 por Haldane, quienes trabajaban de
forma independiente. Sus estudios se basaban en que la idea de que las condiciones de
la atmósfera primitiva permitieron la llamada evolución química.
Evolución química
La evolución química, llamada también evolución prebiótica, es la teoría que
sostiene que la vida apareció, a partir de materia inerte, en un momento en el que las
condiciones de la Tierra eran muy distintas a las actuales. Consta de distintas fases.
La teoría de la evolución química de Oparin se resume las siguientes etapas:
 Los rayos UV y las descargas eléctricas de las tormentas, transformaron
los compuestos inorgánicos en las primeras moléculas orgánicas en la
atmósfera primitiva.
 Estas moléculas se disolvieron en los océanos formando el llamado
“caldo primitivo”, en el cual las moléculas se transformaron
químicamente y poco a poco originaron los primeros componentes de la
materia viva: aminoácidos y nucleótidos.



Estos primeros componentes aumentaron su concentración y
reaccionaron uniéndose unos con otros dentro del caldo primitivo, dando
lugar a moléculas biológicas más grandes, las macromoléculas.
Las macromoléculas se organizaron en estructuras coloidales esféricas
más complejas llamadas coacervados, los cuáles permitieron niveles
mayores de organización.
Dentro de los coacervados se formaron los primeros ácidos nucleicos
con capacidad para autocopiarse e intercambiar materia y energía con el
medio. Estos coacervados dieron lugar a las células primitivas.
¿SABÍAS QUE…?
Al hipotético primer organismo procariota que se supone fue el primer antepasado
común a todos los seres vivos se denomina LUCA (del inglés, Last Unicellular
Common Ancestor) y constituye el ancestro común de las células modernas. De esta
célula surgieron los distintos reinos de seres vivos.
Con el fin de tratar de validar la teoría de la evolución química, en 1950 Stanley
Miller recreó en un balón de vidrio las condiciones de la atmósfera primitiva. Sometió
la mezcla a descargas eléctricas de 60 000 V que simulaban tormentas. Después de
apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en
particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta
azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia
había postulado Oparin.
Los experimentos de Miller permitieron la demostración de algunas de las
etapas de la evolución química de la teoría de Oparín.
¿SABÍAS QUE…?
La panspermia es otra de las teorías propuestas para explicar el origen de los seres
vivos. Esa teoría defiende que las condiciones de la atmósfera primitiva no eran en
absoluto tan favorables para la aparición de las biomoléculas, y que estas llegaron a la
Tierra “a bordo” de los meteoritos que caían de forma habitual sobre el planeta.
La teoría de la panspermia supone un origen extraterrestre de la vida
2. Teorías fijistas y evolucionistas
Actualmente se dispone de numerosas pruebas que avalan la idea de que todos
los seres vivos proceden de un antepasado común. Sin embargo, la enorme
biodiversidad existente en la Tierra nos plantea la cuestión de cómo a partir de una
célula original se han desarrollado todas las especies que conocemos hoy día. Aunque
hoy día se admite la teoría de la evolución como la causa de dicha diversidad, esta idea
no siempre ha sido admitida por la comunidad científica a lo largo de la historia.
Hasta el siglo XIX se pensaba que los seres vivos eran inmutables y que habían
sido creados tal y como los conocemos actualmente. Estos organismos permanecían
siempre de la misma manera sin sufrir cambios, es decir, eran fijos, lo cual originó una
corriente de ideas agrupadas bajo el término fijismo.
Se denomina fijismo o creacionismo a la teoría que sostiene que las especies han
permanecido inmutables desde el momento de su creación por un ser superior. Los seres
vivos son diferentes porque así han sido creados y no hay ninguna relación entre ellos.
Actualmente esta teoría no está científicamente aceptada.
En el mismo siglo, Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (17441829), estudiando también fósiles, llegó a conclusiones completamente opuestas al
fijismo, lo cual le valió una gran controversia con Cuvier y la mayor parte de los
naturalistas de su época. Según Lamarck las especies actuales provenían de especies
primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas. Además, a
finales del siglo XIX, Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Wallace (1823-1913),
introdujeron los conceptos de variabilidad de poblaciones y de selección natural de los
individuos mejor adaptados. Todo ello apoyaba la idea del evolucionismo.
Al contrario que el fijismo, el evolucionismo intenta explicar los procesos
mediante los que se produce la evolución, es decir, la transformación de unas especies
en otras a lo largo del tiempo. Las especies pueden cambiar y generar nuevas especies.
Actualmente, para la comunidad científica el evolucionismo es un hecho comprobado.
2.1. Lamarckismo
El lamarckismo o transformismo es la teoría de los caracteres adquiridos
desarrollada por Lamarck, según la cual las especies sufren un impulso interno, el cual
permite a los seres vivos desarrollar caracteres nuevos que les ayudan a adaptarse al
medio y sobrevivir. Estos cambios podían transmitirse a los descendientes apareciendo
especies nuevas.
La idea central del lamarckismo es “la función crea al órgano”, por lo que a esta
teoría se la conoce como la del uso y desuso de los órganos y se resume en tres puntos:
 Los organismos tienden a la perfección y la complejidad: los
organismos evolucionan de formas sencillas hacia formas complejas.
 El uso repetido de un órgano provoca su desarrollo: los cambios en el
medio ambiente hace que los seres vivos fortalezcan o atrofien
determinados órganos según su frecuencia de uso. La función crea al
órgano y su desuso produce degeneración. De esta manera los caracteres
originales de una especie pueden ser sustituidos por otros caracteres
adquiridos según su adaptación para sobrevivir.
 Los caracteres adquiridos por una especie pueden ser heredables: las
modificaciones alcanzadas por un organismo durante su vida pueden ser
transmitidas a la descendencia.
Los ejemplos utilizados por Lamarck para defender su teoría fueron muy
diversos. Quizás, el más clásico es el del estiramiento del cuello de las jirafas debido
a que su alimento se iba encontrando en ramas cada vez más altas. El hecho de que
escasearan las ramas bajas debido al gran número de jirafas, forzaba a estos animales a
estirar sus cuellos para llegar a ramas más altas. Progresivamente, las jirafas tenían que
llegar más y más arriba por lo que tenían que estirar aún más su cuello. Así es como las
jirafas “alargaban” su cuello por necesidad. Las jirafas que tenían cuellos alargados
daban como descendientes a jirafas con cuello más largo.
Otros ejemplos empleados por Lamarck eran los de los cuernos de algunos
rumiantes, como alces o venados, que a fuerza de darse topes con la cabeza cuando los
machos peleaban por una hembra, fueron desarrollando cornamentas más grandes.
También las patas de las aves acuáticas constituían según el lamarckismo un ejemplo
de evolución. Las aves al encontrarse en un lago necesitaban nadar, para lo cual abrían
los dedos de las patas a fin de impulsarse mejor, de manera que se estiraba la piel entre
los dedos hasta que se desarrollaba una pata membranosa, como la de los gansos o los
patos.
Actualmente, las principales críticas al lamarckismo surgen de la evidencia de
que los cambios que sufre un organismo durante su vida no son heredables por su
descendencia. Sólo se heredarán las modificaciones si la información necesaria para
ellas reside en los genes de sus células reproductoras. Así pues, si una persona pierde un
brazo por accidente o desarrolla su musculatura o inteligencia por encima de la media,
no significa que sus descendientes carezcan de un brazo y tengan una musculatura e
inteligencia excepcionales.
¿SABÍAS QUE…?
El biólogo alemán Auguste Weismann (1834-1914) defendía que la base material de la
herencia se hallaba en los cromosomas de los gametos, los cuáles transmitían las
características genéticas de una generación a otra con independencia de los cambios en
el resto del cuerpo. Para demostrarlo realizó un famoso experimento en el que cortó la
cola a un grupo de ratones, y siguió su descendencia durante 22 generaciones sin
encontrar ninguno que naciera sin ella.
2.2. Darwinismo
El darwinismo es la teoría de la evolución desarrollada por Darwin y Wallace
de manera independiente, según la cual las especies no tienen tendencia a evolucionar
en una dirección concreta, sino que existe una variabilidad de individuos dentro de la
misma especie y es el ambiente el que selecciona a los organismos mejor adaptados y
por tanto con mayor probabilidad de sobrevivir. Estos organismos serán los que se
reproduzcan con mayor éxito.
La idea central del darwinismo es que “sólo sobreviven los individuos mejor
adaptados”, por lo que a esta teoría se la conoce como de la selección natural y se
resume en cuatro puntos:
 Existe variabilidad entre las poblaciones de la misma especie: todos
los individuos no son iguales dentro de una misma población, por lo que
existen diferencias entre ellos en cuanto a los mismos caracteres.
 Los organismos luchan por la supervivencia: los recursos del medio
son limitados por lo que todos los organismos que nacen no pueden
sobrevivir y por tanto no llegan a reproducirse.
 El medio selecciona a los organismos mejor adaptados: aquellos
individuos que posean un determinado carácter que les otorgue una
mejor adaptación, tendrá mayor probabilidad de sobrevivir y por tanto de
de reproducirse.
 Las especies evolucionan: los individuos supervivientes originan la
siguiente generación y así se seleccionan las variaciones ventajosas
generación tras generación. Los cambios en las poblaciones se acumulan
de forma gradual y con el tiempo aparece una nueva especie.
Como ejemplos clásicos para explicar su teoría, Darwin explicaba el caso del
cuello de las jirafas de una forma muy distinta a la de Lamarck. En este caso, era el
ambiente el que seleccionaba a las jirafas de cuello más largo debido a que estas podían
alimentarse mejor y por tanto reproducirse más. Poco a poco, dentro de la población es
mayor el número de jirafas de cuello más largo.
Otro ejemplo empleado por Darwin para exponer su teoría era el de los picos de
los pinzones que habitan en las islas Galápagos. En sus investigaciones determinó que,
en diferentes zonas geográficas, las mismas aves tenían diferentes tipos de picos
adaptados al tipo de alimento que ingerían. Así pues, donde se alimentaban de frutos
con cáscara dura los pinzones tenían picos cortos y fuertes, mientras que en las islas
donde comían insectos, estas aves tenían picos largos y finos. Para explicar este hecho,
Darwin propuso que cada tipo de pájaro había sido seleccionado por el ambiente, debido
a que los que no disponían del tipo de pico adecuado para el alimento del lugar no
podían alimentarse, y morían sin dejar descendencia.
La principal crítica al darwinismo surge de la falta de explicación de esta teoría
acerca del origen de la variabilidad genética de las poblaciones de una misma especie,
sobre la que se asienta el principio de selección natural. Así pues, cuando fue enunciada,
la teoría de Darwin no aclaraba la aparición de la diversidad dentro de una especie sobre
la que actuaba después el ambiente.
¿SABÍAS QUE…?
Tras graduarse en Cambridge en 1831, el joven Darwin se enroló a los 22 años en el
barco de reconocimiento HMS Beagle como naturalista sin paga, para emprender una
expedición científica alrededor del mundo. La expedición duró cinco años y recogió
datos hidrográficos, geológicos y meteorológicos en Sudamérica y otros muchos
lugares. Las observaciones de Darwin le llevaron a desarrollar su teoría sobre la
evolución de las especies.
3. Evolución de las especies
Como ya has estudiado, el evolucionismo es una teoría plenamente aceptada por
la comunidad científica. Esto se debe fundamentalmente a la enorme cantidad de
pruebas y evidencias que se han ido aportando desde su publicación. Algunas de estas
pruebas ya fueron aportadas en su momento por Charles Darwin, y muchas otras se han
ido incorporando posteriormente gracias a los avances científicos.
La evolución biológica de las especies se apoya en un conjunto de pruebas
procedentes de campos tan distintos como la paleontología, la anatomía comparada, la
embriología, la biogeografía y la biología molecular.
3.1. Resultado del proceso evolutivo: diversidad biológica
Como sabes, todos los seres vivos tuvieron un hipotético antepasado común, del
cual por mecanismos evolutivos han surgido todas las formas de vida que habitaron o
habitan el planeta.
Gracias a la capacidad de adaptación de los seres vivos a las distintas
condiciones ambientales de la Tierra a lo largo del tiempo, hoy día existe una enorme
diversidad de seres vivos (biodiversidad).
Se define biodiversidad, o diversidad biológica, como la amplia variedad de
seres vivos que viven sobre la Tierra, resultado de miles de millones de años de
evolución. Esta evolución es el resultado de los procesos naturales, pero también es
influenciada por las actividades del ser humano.
La biodiversidad de la Tierra es tan grande que aunque actualmente se conocen
más de 1,5 millones de especies de seres vivos, es muy probable que existan muchas
más, ya que se supone que hay millones de especies aún por descubrir.
Las distintas especies se agrupan actualmente en cinco reinos: Monera,
Protoctista, Fungi, Plantae y Animalia. Además, gracias a las distintas pruebas
biomoleculares basadas en el análisis de ácidos nucleicos, estos cinco reinos pueden
agruparse a su vez en tres dominios: Bacteria (eubacterias), Archaea (arqueobacterias)
y Eukarya (organismos eucariotas).
Los organismos actuales evolucionaron desde un antepasado procariota común
Monera
Unicelulares
procariotas.
Autótrofos o
heterótrofos.
Reinos de seres vivos
Protoctista
Fungi
Unicelulares o
Unicelulares o
pluriceluares eucariotas.
pluricelulares
Autótrofos (algas) y
eucariotas.
heterótrofos (protozoos)
Heterótrofos.
Plantae
Pluricelulares
eucariotas.
Autótrofos.
Animalia
Pluricelulares
eucariotas.
Heterótrofos.
Las especies se relacionan entre sí y con el medio en el que habitan, por lo que
cuando una especie desaparece, pueden verse afectados el resto de seres con los que
coexiste, poniéndose en peligro la supervivencia de otras especies.
La actuación del ser humano sobre el medio ambiente está provocando
desequilibrios biológicos debido a la extinción de muchas especies por causas
antrópicas: contaminación del medio, incendios, sobreexplotación de recursos,
destrucción de hábitats, etcétera.
Se denomina extinción al proceso por el que una especie deja de existir porque
no puede adaptarse y reproducirse con éxito en las nuevas condiciones del medio.
4. Evolución humana
Los seres humanos (Homo sapiens) pertenecemos, desde el punto de vista de la
clasificación biológica, al orden de los primates. En la actualidad, se distinguen dos
subórdenes dentro del orden primates: los Estrepsirrinos o Prosimios y los Haplorrinos
Antropoideos, formado por todos los simios. La forma de la nariz sirve como distintivo
de los grupos. En el grupo de los prosimios se incluyen principalmente los lémures,
cuya principal característica es su nariz húmeda con membranas en los orificios nasales
y su labio hendido. Sin embargo, el grupo de los Antropoideos incluye entre otros a los
monos catarrinos, con orificios nasales sin membranas y labio recto. En este grupo
están incluidos los hominoideos, o monos sin cola, que agrupa a gibones, orangutanes,
chimpancés, gorilas y humanos.
.
El conjunto de los hominoideos se distingue, además de por la nariz y la pérdida
de la cola, por una serie de adaptaciones a su peculiar forma de desplazarse por los
árboles colgando de los brazos, la braquiación, a lo cual contribuye el hecho de que
puedan oponer el pulgar a los otros cuatro dedos para poder cogerse a las ramas.
La especie humana comparte características comunes al resto de los primates,
aunque nuestro tipo de locomoción bípeda es única y ha requerido una serie de
adaptaciones esqueléticas que nos singularizan. También somos peculiares por la
extraordinaria duración de nuestra infancia, por la extrema inmadurez de nuestros recién
nacidos, nuestro desarrollado cerebro y nuestro complejo comportamiento, que incluye
una peculiaridad tan notable como es el lenguaje.
Los datos procedentes de la paleontología y de la biología molecular coinciden
en señalar que todos los hominoideos compartimos un antepasado común que vivió
hace unos 24 millones de años. La línea evolutiva de los gibones fue la primera en
separarse del tronco común, hace cerca de 20 millones de años. Posteriormente se
separó la estirpe del orangután, hace alrededor de 14 millones de años. El último
antepasado común exclusivo de los hominoideos africanos (gorilas, chimpancés y
personas) vivió hace unos 7 millones de años, momento en que se originó el linaje del
gorila. Finalmente las líneas evolutivas de chimpancés y humanos se separaron hace
poco más de 5 millones de años.
Según las relaciones evolutivas de los primates más próximos a los seres
humanos, se puede deducir que el chimpancé es nuestro pariente más próximo pero no
nuestro antepasado. Nuestro siguiente pariente es el gorila, y después el orangután. Por
último, los gibones son los parientes más lejanos del resto de los hominoideos.
Antepasados del género Homo
Los restos del primer homínido son unos fósiles de la especie Ardipithecus
ramidus encontrados en Etiopía. Se trataba de una especie parecida al chimpancé que
vivió hace unos 4,4 m.a. Aunque no está del todo claro, se cree que este homínido
originó evolutivamente al Australopithecus anamensis, cuyos primeros fósiles son de
hace unos 4 millones de años. A su vez, esta especie evolucionó para dar lugar a un
pequeño homínido totalmente bípedo y que tal vez empezó a carroñear por los espacios
abiertos de sabana africana, el Australopithecus afarensis.
Los australopitecos se extendieron por toda África oriental en los ecosistemas
abiertos de sabana, diversificándose y originando aparentemente dos líneas evolutivas.
Una de esas líneas, la de los parantropos, eran homínidos de gran tamaño, vegetarianos,
con cráneo muy robusto y huesos anchos.
Sin embargo, la otra línea evolutiva, la de Australopithecus africanus, más
grácil, cazador y carnívoro, representa la línea de mayor éxito ya que dio lugar a la
aparición de los homínidos del género Homo.
Los primeros representantes de nuestro propio género pertenecieron a Homo
habilis, capaces de fabricar utensilios manipulando ciertas materias primas. Es de
destacar que su cerebro aumentó considerablemente con respecto a otros antepasados,
iniciando un proceso que acabará con la aparición de nuestra especie.
La siguiente especie en nuestro árbol evolutivo es Homo ergaster, el primer
homínido que salió de África hace un millón de años. Tenía un gran cerebro y una
estatura y proporciones corporales parecidas a las de los humanos posteriores.
A continuación, los registros fósiles sitúan a Homo erectus como la especie que
se dispersó por Europa a través de Gibraltar, y por Oriente Próximo y Asia a través del
Cáucaso. Se han encontrado restos en España, China y hasta en la isla de Java, en
Indonesia. Eran cazadores eficaces y especializados que fabricaban utensilios más
elaborados y conocían el fuego.
Por otra parte, a partir de H. ergaster evolucionó en África una nueva especie
que ha sido descrita en el yacimiento de Atapuerca (Burgos) como Homo antecessor,
cuyos fósiles más antiguos tienen 800 000 años. Esta especie pasó a Europa, siguiendo
dos caminos evolutivos diferentes en ambos continentes.
En Europa, en plena época glacial, dio lugar primero al Homo heidelbergensis y
luego al Homo neanderthalensis (hombre de Neanderthal), una especie adaptada al frío
considerada como el primer humano verdadero. Eran expertos cazadores que cuidaban a
sus hijos y ancianos, enterraban a sus muertos y eran capaces de construir herramientas
mucho más precisas.
Por otra parte, H. antecessor dio lugar en África, en un ambiente radicalmente
diferente, a otra especie de humanos con encéfalos grandes y con muchos detalles
anatómicos próximos a nosotros. A este grupo humano le corresponde el nombre de
Homo rhodesiensis y puede considerarse nuestra especie ancestral más cercana que
habitó en África hace entre 600 000 y 250 000 años. De esta especie surgió el Homo
sapiens, que en unos pocos miles de años se extendió por todos los continentes. Durante
esta expansión ocupó todos los ecosistemas, y se cree que desplazó a las otras especies
con las que coexistió, tal vez a H. erectus en Asia, y a H. neanderthalensis en Europa.
Los últimos reductos del hombre de Neanderthal se han encontrando en el sur de la
península Ibérica.
Evolución de los homínidos del género Homo
¿SABÍAS QUE…?
Todos los fósiles tienen un nombre científico que es su código de registro en los
museos. Sin embargo, algunos fósiles humanos tienen el privilegio de tener nombre
propio. Buen ejemplo de ello son los fósiles conocidos como Dear Boy (un adolescente
de la especie Paranthropus boisei), Madame Pless (una hembra adulta de
Australopithecus africanus), o Turkana Boy (un niño de Homo ergaster). Quizás el más
conocido y emblemático de todos los fósiles sea Lucy (hembra adulta de
Australopithecus afarensis) que debe su nombre a una canción del conocido grupo de
los Beatles. El hecho que los fósiles de homínidos tengan nombre propio no es solo una
anécdota divertida, sino que implica que los paleoantropólogos están seguros del sexo y
de la edad que tenía el individuo representado por el fósil.