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EVOLUCIÓN
ORIGEN DE LA VIDA
1.- Creacionista.
Todas las vidas fueron creadas por un ser superior
2.- Generación Espontánea.
Seres vivos podían originarse a partir
de sustancias inanimadas.
3.- Panespermia.
La vida se origina fuera del planeta y que llego en algún momento al
planeta
4.- Litopanespermia.
Los microorganismos viajaron desde el espacio protegidos en el interior
de meteoritos
5.- Cristales. Debido a la simetría que presentar
ciertos organismos se cree que la vida se origina a partir de cristales inorgánicos que luego se unen entre si dando origen a los organismos
6.- Aerosoles. Los aerosoles de la atmósfera primitiva
de la tierra aportaron un campo de trabajo químico para que el material orgánico convergiera con el tiempo y además facilito el plano estructural para la vida celular
7.- Black smokers.
La vida se origina en lugares extremos gracias a que las bacterias termófilas realizan quimiosíntesis.
8.- Teoría abiogenesis:- Darwin postula que la vida se podría
haber originando en charcos de agua tibia rica en fosfatos y otros minerales.
- Haldane y Oparín en los años 50 sostienen que debió existir en los océanos una síntesis química a partir de los cual se formaron sustancias orgánicas sub-unidades de las macromoléculas biológicas.
- Miller y Urey
En 1953, ponen a prueba la hipótesis de Oparin y Haldane.
El experimento consistió en hacer circular en un aparato de vidrio, estéril y cerrado herméticamente, una mezcla gaseosa similar a la supuesta atmósfera primitiva, además se sometió a descargas eléctricas con electrodos de wolframios y se mantuvo en ebullición mientras en el otro extremo se condensaban los gases producidos después de circular por los tubos de vidrio.
Millar hizo funcionar el sistema en estas condiciones durante unas semanas. Una vez analizado el contenido del condensador, se detecto la presencia de una gran cantidad de aminoácidos, entre ellos alanita, glicina, ácido glutámico y acido aspártico, a demás de otra variedad de compuestos orgánicos.
ORIGEN DE LA BIODIVERSIDAD
La biodiversidad corresponde a la gran cantidad de los organismos en el planeta.
Para explicar nacen dos teorías:
Fijismo
Transformismo
Fijismo
Sostiene que las especies se mantienen fijas, es decir, sin cambios.
Esta idea duró hasta el siglo XIX.
Principal representante: Linneo
Transformismo
Las especies cambian pero sin dividirse, para generar nuevos linajes; así que tienen que postularse orígenes independientes para cada una de las estirpes observadas.
Evolución.
La diversidad biológica se explica por descendencia con modificación a partir de un ancestro común.
Esta teoría se conoce con el nombre de Teoría sintética de la evolución o neodarwinismo.
ORIGEN DEL UNIVERSO
Las teorías que explican la formación del sistema solar surgieren que este se formó a partir de una nube primordial de gas y polvo cósmico, que se condensó, dando origen al sol y a los planetas.
Una teoría fue planteada por G. Gamow y recibe el nombre de Big Bang, según la cual, hace 20.000 millones de años, el universo era una masa densa, compacta y caliente que explotó, dispersando polvo cósmico, residuos y gases.
La nube primordial estaba formada por H2, He y pequeñas cantidades de C2 y N2, O2 y Fe. En el centro de esta gran nube se habría condensado la mayor parte de la materia, dando origen al sol, y a pequeñas, masas concéntricas que dieron origen a los planetas, los cuales son diferentes de acuerdo a la distancia que presentaban del sol, y de acuerdo a los elementos que lo constituían.
La tierra primitiva. Nuestro planeta tiene una
antigüedad de 5.000 millones de años.
La atmósfera de la tierra primitiva estaba constituida por gas CH4, NH3 y H2O en forma de vapor. Esta atmósfera contenía mucho mas hidrogeno que la actual; por esta razón se dice que era reductora.
La atmósfera actual del planeta contiene CO2, N2, O2 e hidrogeno en forma de H2O, por lo que se considera oxidante.
Al enfriarse la corteza terrestre, el vapor de agua acumulado en la atmósfera primitiva se condensó y se produjeron las lluvias que llenaron las partes bajas de la tierra, formando los océanos; bajaron por las montañas y delimitaron los valles.
El agua de los océanos y las sales minerales dieron origen a una solución de gran importancia para el inicio de la vida: la sopa primitiva.
Se estima que los primeros organismos vivos aparecieron en el plantea hace aproximadamente 3500 millones de años.
CIENCIAS QUE APOYAN LA EVOLUCIÓN
Unidad: Citología, embriología, taxonomía. Etc.
Biodiversidad: Zoología, botánica, paleontología.
Integradas: Ecología, Evolución, biogeografía.
1.- Paleontología
Ciencia que se dedica a estudiar el pasado de la tierra así como sus seres vivos en base a los fósiles, los cuales se ubican en las capas rocosa de la corteza terrestre. Estos estrato aparecen colocados, una sobre otra, en el mismo orden de su formación, vale decir, la capa más profunda de la corteza es la más antigua, y la que ocupa la parte superior, la más nueva o moderna
Tipos de fósiles
Existen 3 tipos de fósiles:
Compresión e impresión: Se produce cuando un organismo o parte de él quedan atrapados por sedimentos sin descomponerse por completo, por lo cual es posible rescatar restos orgánicos.
Petrificación: Cuando las partes sólidas, como huesos o caparazones, e incluso tejidos blandos, se reemplazan por minerales, como carbonato de calcio o sílice.
Moldes: Se obtienen cuando el material que rodea a un organismo muerto se solidifica; los tejidos luego se desecan y se rellena con minerales que se endurecen, formando una copia exacta de las estructuras externas del organismo original.
Formación de un fósil
Fósiles vivientes. En la actualidad, subsisten algunas
especies que han conservado anatomías y formas de vida muy primitivas. Ejemplos son el Nautilus (mesozoico) y el Ginkgo biloba, el género más antiguo de los árboles vivos, del cual se conocen ejemplares de hasta 200 millones de años.
Cronología de la tierra La edad de la tierra se representa en
un cuadro cronológico, en el cual esta formado de eras y períodos.
Eras: Están representados por cambios en la corteza terrestre.
Periodos: Están representados por cambios a nivel de diversidad de organismos.
1.- Era proterozoica: Era en que aparecen los primeros restos de
seres vivos muy sencillos en los mares primitivos. Estos primeros seres vivos probablemente presentaban las siguientes características relevantes.
Organización celular procariótica. Respiración anaeróbica. Nutrición heterótrofa.
Se plantea que hace aproximadamente 2.300 millones de años, como producto de la fotosíntesis bacteriana, habría comenzado la liberación de O2 hacia la atmósfera. Hace unos 2.000 millones de años se habría formado la capa de ozono (O3) producto del aumento de O2 atmosférico.
Una vez conformada esta capa, se habría desarrollado un nuevo tipo celular: la célula eucarionte hace aproximadamente 1.300 millones de años, por endocitosis.
2.- Era paleozoica:
En las rocas sedimentarias, del cambriano se encuentran fósiles de organismos invertebrados. En un comienzo abundaron los invertebrados, luego los peces (silúrico) y posteriormente los anfibios (devónico)
3.- Era mesozoica:
Comienza con el dominio de los reptiles. Del periodo Jurásico han quedado preservados fósiles que señalan la transición de los reptiles hacia las aves. Al término de esta era se extinguieron los reptiles gigantes y persistieron hasta hoy solo las formas relativamente pequeñas: lagartijas, culebras, caimanes, yacarés.
4.- Era cenozoica: Se destaca por: “Explosión de los
mamíferos” “Evolución del Hombre” Se caracteriza por ser un periodo de
glaciaciones, ocurriendo cambios importantes, como la distribución de organismos dentro de los continentes, extinción de algunos importantes y la innovación de otros animales.
2.- Anatomía comparada.
Se dedica a comparar rasgos morfológicos entre las especies permitiendo de terminar tres tipos de estructuras:
: Órganos Homólogos : Órganos Análogos : Órganos vestigiales
a.- Órganos Homólogos: Corresponden a los órganos que
son similares en su origen embriológico, en su estructura y en sus relaciones con las partes vecinas, aun cuando no tengan semejanzas en su aspecto en las funciones que desempeñan.
La existencia de estos órganos homólogos sostiene la idea de que las especies vivientes se originan de formas ancestrales y que estas evolucionaron gradualmente a lo largo de las líneas, adaptándose a diferentes modos de vida.
Esta evolución de una sola especie ancestral, dando origen a una variedad de formas distintas, recibe el nombre de radiación adaptativa o evolución divergente.
b.- Órganos Análogos:
Corresponden a estructuras funcionalmente similares, pero difieren en su origen embrionario y en su plan de construcción.
Estas estructuras se encuentran a menudo en organismos que compartes el mismo medio ambiente, pero que han evolucionado en diferentes especies ancestrales y tienen, por consiguiente, una relación de parentesco muy lejana, pero los hace muy parecidos superficialmente. Esta evolución en que las especies de origen enteramente diferentes tienden a parecer más y más al mismo tipo de medio, se denomina evolución convergente.
c.- Órganos atávicos:
También son denominados vestigiales, corresponden a estructuras que no desempeñan aparentemente alguna función conocida hoy en día pero que el algún momento de la evolución cumplían un rol fundamental.
3.- Embriología.
Los primeros estudios conocidos sobre el desarrollo de los seres vivos fueron realizados por Aristóteles. Sin embargo, se considera a Kart Ernst von Baer como el padre de la embriología.
La embriología estudia el crecimiento, formación y morfogénesis de los organismos desde que el ovulo es fecundado
4.- Genética.
Esta disciplina científica nace a partir de la publicación de los experimentos realizados por Gregor Mendel en 1845.
El estudio genético de los organismos facilita la comprensión de los mecanismos hereditarios que generan variabilidad, como se mantiene esta variabilidad en las poblaciones y de que manera contribuye a los cambios evolutivos.
5.- Taxonomía.
La clasificación de los organismos se ha basado, principalmente, en la presencia de los órganos homólogos, estructuras que tienen orígenes similares y se hallan constituidos según el mismo plan fundamental.
Especie: Unidad básica de clasificar de los seres vivos. Se define como una población de individuos semejantes entre sí, parecidos en sus caracteres estructurales y funcionales, que en la naturaleza pueden cruzarse libremente y producir descendientes fértiles.
Género: Unidad siguientes de clasificación en donde se agrupan las especies íntimamente emparentadas, presentando ciertas características en común.
Familia: Categoría taxonómica que agrupa a distintos géneros en base a las semejansas estructurales, bioquímicos y de otros tipos.
Orden: Categoría sistémica que consta de una familia o más familias.
Clase: Categoría compuesta por órdenes similares emparentados de organismos vivientes.
Phylum: Conjunto taxonómico de clases parecidas y emparentadas.
Reino: la principal división taxonómica. Los organismos se asignan a categorías cada vez más generales, en las que tienen cada vez menos características en común, en este caso es la categoría más general y amplia de clasificación.
ORIGEN DE LAS ESPECIES
El proceso evolutivo se presentan en dos dimensiones:
1.- La evolución filética: consiste en cambios graduales que se producen en el tiempo, en una sola línea de descendencia.
2.- La especiación: se produce cuando
se divide en dos o más una línea de descendencia.
Especie se refiere a un grupo de poblaciones naturales que se cruzan entre sí y se hallan aisladas reproductivamente de los demás grupos.
La especie se considera una unidad evolutiva discreta e independiente, ya que puede intercambiar alelos entre sus poblaciones, pero no pueden transferirlos a individuos de otra especie.
Esta unidad evolutiva comparte un acervo común de genes, de manera que la característica hereditaria de cualquier integrante de la especie se puede transmitir parcialmente a otro individuo de la siguiente generación, en cualquier lugar de su distribución.
Si dos poblaciones de la misma especie dejan de aparearse, darán lugar a variedades, raza, subespecies y, por último, a especies diferentes. Todo eso acontece en un largo proceso evolutivo de millones de años, lo que constituye la base de la especiación.
Mecanismo de especiación.
La especiación se inicia con una primera etapa en la que se produce aislamiento reproductivo, con la consiguiente interrupción del flujo génico; en una segunda etapa, en la cual el aislamiento reproductivo se completa, ocurre la deriva génica y la incompatibilidad reproductiva favorecida por la selección natural.
a) Especiación geográfica o alopátrida:
Se produce cuando una población de similar constitución genética que habita un área extensa, se separa por accidentes geográficos, como ríos, mares, montañas o desiertos. Esta separación podría conducir a la formación de razas geográficas, de las cuales surgirían nuevas especies.
b) Especiación simpátrida: Este tipo de especiación se produce
pro cambios genéticos en poblaciones que habitan la misma región geográfica, pero que, pese a vivir juntas, divergen hacia especies plenas, debido a que surgen mecanismos de aislamiento reproductivo que hacen posible su especiación.
c) Especiación parapátrida o por poliploidía:
Se produce por el aumento en el número de cromosomas de individuo que integra a la población. Este es incapaz de reproducirse con los individuos normales y solo puede hacerlo con aquellos que tengan su misma ploidía, situación que se da con mayor frecuencia en animales y vegetales poco evolucionados.
Mecanismo de aislamiento reproductivo.
Como producto del aislamiento reproductivo se establecen barreras biológicas previas a la formación del cigoto, los llamados mecanismos de aislamiento precigóticos, o bien, mecanismos de aislamiento poscigóticos, es decir posteriores ala formación del cigoto.
a) Mecanismos de aislamiento precigóticos:
Son aquellos que impiden el apareamiento entre miembros de distintas poblaciones y evitan la formación de una descendencia híbrida. Estos mecanismos se pueden agrupar en cinco tipos: ecológicos, etológicos, temporal, mecánico y gamético.
Aislamiento ecológico: Se produce cuando las poblaciones ocupan el mismo territorio, pero sus hábitat son distintos, por lo que no están en contacto.
Aislamiento etológico: Es un aislamiento reproductivo que se da cuando la atracción sexual entre machos y hembras es débil o no se produce.
Aislamiento temporal: Se produce cuando el apareamiento de los animales o la floración de las plantas ocurren en estaciones distintas o bien en distintos momentos del día.
Aislamiento mecánico: Se produce cuando la estructura reproductiva es diferente, lo que impide la copulación en los animales o la transferencia de polen en vegetales.
Aislamiento gamético: Se produce cuando los gametos no son compatibles. Generalmente este aislamiento s e establece por inviabilidad de los espermios en el tracto femenino de los animales o bien porque le polen no es reconocido en el estigma de las flores.
b) Mecanismos de aislamiento poscigóticos:
Estos mecanismos se producen después de la formación de un cigoto híbrido ínter especifico, debido a la incompatibilidades anatómicas o fisiológicas que reducen la viabilidad o fertilidad de la descendencia híbrida. Estos mecanismos se agrupan en tres principales: inviabilidad de híbridos, esterilidad de híbridos y degradación de híbridos.
Inviabilidad de los híbridos: Se produce cuando los híbridos no llegan a desarrollarse o bien no alcanza la madurez sexual.
Esterilidad de los híbridos: Se da cuando los individuos híbridos son incapaces de producir gametos funcionales. La esterilidad se produce por alteraciones cromosomitas en el proceso de formación de las células germinales o por la interacción entre el citoplasma de una procedencia y los gametos de otra.
Degradación de híbridos: Se produce cuando la descendencia de los híbridos presenta fertilidad o viabilidad reducida.
TEORIAS EVOLUTIVAS
1.- Lamarck: En 1809, Jean Baptiste Lamarck
propone la idea del transformismo para la evolución. Este proceso fue explicado como una progresión, desde los organismos más sencillos y pequeños, pasando luego a las plantas y animales más complejos, hasta llegar al máximo de la perfección: el hombre.
La teoría fue formulada tomando en consideración cuatro principios básicos:
a) Existencia de un impulso interno de los organismos hacia la perfección.
b) Capacidad de los seres vivos para adaptarse a los cambios ambientales.
c) Efecto del uso y desuso de los órganos: El uso frecuente y sostenido de un órgano lo fortifica, con una potencia proporcional a la duración del uso. El desuso constante de tal órgano lo debilita e incluso lo hace desaparecer.
d) Herencia de los caracteres adquiridos
2.- Darwin Charles Darwin (1809- 1882)
propone un mecanismo para la transformación gradual de las especies: La Selección Natural, selecciona ciertas variaciones individuales al interior de una población, favoreciendo la sobrevivencia del más apto.
Esta teoría se basa en cuatro postulados:
Selección artificial. El hombre creaba diferentes razas
de animales y variedades de planta de cultivo por medio de selección artificial.
Lucha por la existencia. Los organismos se reproducen en
progresión geométrica, pero pocas llegan al estado adulto. En la naturaleza se producen más individuos que los que pueden sobrevivir, por lo que tiene que haber necesariamente una lucha por la existencia.
Sobre vivencia del más fuerte. Solo los organismos mejor adaptados
sobre vivencia a los cambios del ambiente; los menos adaptados morirán e implica el concepto de competencia.
La eliminación del más débil o la sobre vivencia del más futre es el resultado de presiones de selección a las que están expuestas los organismos.
Selección sexual Se refiere a la competencia que
ocurre entre los muchos de una misma especie por aparearse con las hembras.
Esta selección es la principal causa de diformismo sexual entre individuos de una misma especie.
No todos los machos transmiten sus caracteres a la descendencia. Este tipo de competencia ha hecho que se desarrollen estructuras ornamentales.
