| EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS |
|---|
| TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA |
| Fijismo / Creacionismo | |
| Biogénesis | La vida sólo puede originarse a partir de la vida. |
| Generación espontánea | Ver experimento de Francesco Redi. Ver experimento de Louis Pasteur. |
| Panspermia | Nació con Arrhenius (1908) → esporas y bacterias del espacio. |
| Hipótesis de los coacervados (Oparin-Haldane) (1922) |
- Al p. la atm. de la Tierra era reductora: con CH4, NH4, H2, H2Ov, y sin O2. - Los gases de la atm. reaccionaron entre sí gracias a la E de los rayos y de las radiaciones UV → se originaron moléculas orgánicas sencillas y después complejas. - Los comp. orgánicos se almacenaron en los mares → sopa primitiva. - En esta sopa caliente se formaron gotas con una envoltura de polímeros, con enzimas y ácidos nucleicos → coacervados (protobiontes). Esto ocurrió sobre todo en las orillas → las arcillas, debido a su gran superf. de adsorción, sirvieron como centros catalíticos para la síntesis de polímeros → eubiontes. |
| No explica el origen de las enzimas ni cómo se transmite la información genética. Stanley Miller probó en 1950 la hipótesis de Oparin. |
|
| Hipótesis de las microsferas proteinoides (Fox, 1970) |
Al irse desecando zonas volcánicas, con el caldo a 130-180 ºC, se formaron polímeros de aa → proteinodes termales → microesferas con enzimas → protobiontes. No explica cómo se transmite la información genética ni la evol. hacia los seres vivos. |
| Hipótesis sobre el 1er gen | La 1ª molécula autorreplicante (con genes) sería un ARN; después cedió esta función al ADN (más estable). Habría proteínas enzimáticas. Luego, los protobiontes evolucionaron hasta la estructura celular. No se sabe qué apareció 1º: si el protobionte o la molécula con información genética (el llamado gen desnudo). |
Carl Woese (1980) denominó progenote o protobionte al antepasado común de todos los org., con mecanismos de transcripción y traducción genética.
♣ ORIGEN DE LAS CELULAS PROCARIOTAS
De los protobiontes derivadoron tres modelos de células procariotas: arqueas, urcariotas y eubacterias = bacterias.
Los primeros seres vivos unicelulares podrían haber existido hace 4000 m.a. Organismos más antiguos (3500 m.a.) → procariotas parecidos a las cianobacterias filamentosas, a veces con compactaciones llamadas estromatolitos.
Estos primeros seres vivos se cree que eran procariotas heterótrofos fementadores, en una atmósfera sin O2 y con abundancia de alimento (→ las moléculas orgánicas del caldo primitivo). Cuando las macroméculas comenzaron a agotarse, fue surgiendo la fotosíntesis anoxigénica, que utilizaba la luz para obtener ATP, sin desprendimiento de O2.
Hace 3000 m.a. aparecieron las cianobacterias, que ya realizaban la fotosíntesis oxigénica, con desprendimiento de O2 → el enriquecimiento en O2 de la atmósfera primitiva. Los rayos ultravioleta formaron la capa de ozono, lo que posibilitó la vida terrestre. La existencia de O2 favoreció la aparición de procariotas quimiosintéticos, capaces de obtener E oxidando compuestos inorgánicos en estado reducido.
Hasta hace 2000 m.a. sólo hubo procariotas.
♣ ORIGEN DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
(a) Teoría endosimbiótica
Hace unos 1500-2000 m.a. aparecieron las células eucariotas. LYNN MARGULIS, en su teoría endosimbiótica, propone que se originaron a partir de una primitiva célula urcariota (célula huésped) que englobaría endosimbióticamente a otras células procariotas:
- Por bacterias aeróbicas → se convertirrán en las mitocondrias.
- Por espiroquetas → undulipodios (cilios y flagelos). La célula huésped asumió la función nuclear.
Mediante invaginaciones de la membrana plasmática surgió el sistema endomembranoso. Así apareció le célula eucariota quimioheterótrofa animal.
- Cianobacterias → se convertirán en los cloroplastos.
Un solo org. dispuso de dos metabolismos en parte complementarios. Con la pluricelularidad, estos org. se especializaron en la fotosíntesis, apareciendo la célula eucariota fotoautótrofa de los veg.
Tanto mitocondrias como cloroplastos tienen su propio ADN y ribosomas. Parte de los genes del ADN mitocondrial y de los cloroplastos pasarían a incorporarse a los genes de la célula huésped.
Así, la célula urcariota pudo adquirir dos ventajas:
- La posibilidad de un metabolismo oxidativo: pasar de ser una célula anarerobia a aerobia.
- La posibilidad de realizar la fotosíntesis y ser un org. autótrofo.
(b) Hipótesis autógena (Taylor y Dobson)
La célula eucariota procede de una gran célula procariota que se compartimentó mediante membranas, formándose así los orgánulos. Se fue imponiendo la respiración aeróbica.
Primeros eucariotas pluricelulares (1000 m.a.) → a partir de colonias cuyos zoides perdieron la capacidad de separarse; las células se especializaron, formando tejidos. Su evolución posterior fue explosiva: hace 500 m.a. ya existían la mayoría de los grupos de animales y plantas actuales.
| TEORÍAS EVOLUTIVAS |
| Fijistas - catastrofistas |
Las sp han sido creadas distintintas, sin parentesco, y son inmutables. Explicaban los fósiles como extinciones catastróficas seguidas de nuevas creaciones. |
|
| Evolucionistas | Lamarckismo | Tª de los caracteres adquitidos: 1.Las cond. del m.a. varían a lo largo del tiempo. 2.Los cambios ambientales crean nuevas nec. que exigen a los ind. la modificación de sus hábitos o conductas. 3.Surgen nuevos hábitos que irán acompañados de mayor o menor uso de determinados órganos, lo que provocaría su desarrollo o su atrofia. Así, los ind. se modificarían (Ley del uso y desuso o la función hace al órgano). 2. Estos cambios fenotípicos, inducidos por el ambiente, pasan a los descendientes. Con el tiempo, todos los ind. habrán cambiado; la sp se ha transformado. |
| Darwinismo | En Darwin influyeron: - La enorme diversidad de org. observados en su viaje en el Beagle. - Las ideas de Charles Lyell, el cual rechazaba el catastrofismo y proponía que las causas que actúan en el presente son las mismas que cambiaron la Tierra en el pasado (uniformitarismo), funcionando durante largos periodos de tiempo. Darwin aplicó esta idea de sucesión y cambio gradual a los seres vivos. - Thomas Malthus sostenía que la desproporción entre el aumento de la población humana y el de los alimentos, conduciría a una lucha por los recursos. Darwin tomó la idea de la lucha por la supervivencia. |
|
| Tª de la evolución por selección natural (El origen de las especies, 1859): 1. Existen pequeñas dif. o variaciones entre los ind. de una misma sp.; la mayoría son heredables. 2.Se estable una lucha por la supervivencia. Hay más descendientes que recursos → lucha por la existencia. Los ind. compiten por los escasos recursos. 3.Algunos ind. tendrán más exito que otros. Los ind. con variaciones más favorables sobrevivirán y dejarán más descendientes. Hay variabilidad intraespecífica → mejor adaptación → descendencia. 4.Si las cond. amb. se mantienen, las variaciones favorables se irán afianzando en cada generación y las menos favorables irán desapareciendo. Así, con cambios graduales y continuos, la sp cambia. La evolución es el resultado de la selección natural. 5.Los org. semejantes están emparentados y tienen un origen común. |
||
| Darwin no pudo explicar cómo se originaban las variaciones ni cómo se transmitían de generación tras generación. | ||
| Neodarwinismo = Tª sintética |
1.Rechaza el p. lamarckista de la herencia de los caracteres que Darwin nunca llegó a abandonar por completo. 2. La unidad sobre la que actúa la evolución es la población y no los ind. 3.Hay una variabilidad genética en las poblaciones (pool génico) causada por: - las mutaciones al azar (neutras, beneficiosas o perjudiciales) que portan los ind. en sus alelos, y por - las nuevas combinaciones de genes en la reproducción sexual. 4. Sobre esta variabilidad actúa la selección natural, la cual cambia las frecuencias génicas de la población operando sobre la reproducción. La evolución se produce por un cambio gradual en la estructura genética de las poblaciones, es decir, en la frec. en la que se encuentran los dif. genes en una población. 5.Como los más aptos suelen ser del grupo de reproducción, la evol. conlleva una mayor adaptación de la población a su m.a. Factores que modifican el equilibrio génico: - Flujo genético entre poblaciones de una sp → favorece la evolución. - Deriva génica: cambio de la frecuencia génica. de una población al separarse un grupo. |
|
| Neutralismo | El destino de las variantes es fruto del azar; la selección nat. no es tan imp. | |
| Equilibrio puntuado |
La evol. no ha sido un proceso lento y gradual, sino que ha habido breves periodos de aparición repentina de muchas sp y periodos sin cambios. | |
| Tas finalistas | La evol. está dirigida hacia una finalidad, debido a que las mutaciones no se dan al azar sino en rel. con un “esfuerzo” adaptativo (renacer lamarckista). | |
| Tª del gen egoista | Lo imp. son los genes; los org. sólo son vehículos para su supervivencia y proliferación → tª sociobiológica. | |
| |
| PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN |
| Paleontológicas | Relación antigüedad - menos complejidad Formas intermedias o de transición Series filogenéticas Fósiles vivientes |
|
| Morfológicas: (Anatomía comparada) homologías |
Órganos |
Análogos ← adaptación convergente |
| Embriológicas | Ley biogenética fundamental: La ontogenia es una corta recapitulación de la filogenia. Los embiones de dif. vertebrados son muy parecidos en fases tempranas de su desarrollo. Este desarrollo ha sido heredado del antecesor común. |
|
| Biogeográficas | Sp separadas pero semejantes, indican un antecesor común. | |
| Bioquímicas | Las secuencias de ADN o de aa de las proteínas indican el grado de parentesco. | |
| |
| MECANISMOS DE ESPECIACIÓN |
| 1.Aislamiento reproductor de las poblaciones separadas → 2 tipos de especiación → |
Alopátrica: separación geográfica → evol. divergente | ||
| Simpátrica: en el mismo territorio |
Mecanismos de aislamiento reproductor |
Aisladores del apareamiento | |
| Aisladores del postapareamiento | |||
| 2. Diferenciación gradual por mutaciones al azar en un m.a. distinto. 3. Formación de dos sp diferentes: aunque la barrera desaparezca, ya no pueden reproducirse y dejar descendientes. |
|||
| Si la dispersión es hacia hábitats vacíos → radiación adaptativa | |||
