El Origen de la Vida y la Evolución: Una Exploración Científica

**Agua**

El agua es el disolvente para las reacciones químicas en los seres vivos. Es fundamental para la vida.

**Carbono**

El carbono es un átomo que forma 4 enlaces y forma moléculas de cadenas largas: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. El carbono terrestre procede del interior de la Tierra. El vulcanismo emite CO2 a la atmósfera.

**Elementos esenciales**

• Hierro: fabrica hemoglobina para la sangre.
• Selenio: función del hígado.
• Azufre: pelo y uñas.
• Potasio: función de los impulsos nerviosos.

**Procesos biológicos**

**Respiración celular**

Proceso que produce la energía a través de la materia orgánica a través de la fotosíntesis.

**Fotosíntesis**

Proceso que transforma la energía de la luz del sol en energía química. Consiste, básicamente, en la elaboración de azúcares a partir del CO2, minerales y agua con la ayuda de la luz solar.

**Autotrofos fotosintéticos**

Organismos que fabrican materia orgánica a partir de la inorgánica y energía solar. Obtienen energía a través de la respiración celular y la fotosíntesis.

**Heterótrofos**

Organismos que se nutren de materia orgánica elaborada por los organismos autótrofos. La energía que necesitamos la obtenemos a partir de la materia orgánica.

**Organismos quimiosintéticos**

Organismos que utilizan elementos y compuestos químicos para obtener energía.

**Escenario para la vida**

Un planeta oceánico con volcanes submarinos. Debería de haber un interior muy caliente con el vulcanismo muy intenso y submarino. Una atmósfera densa sin O2 en un planeta oceánico, por lo cual no había ozono para proteger el planeta de los rayos ultravioleta.

**Cómo sabemos que no había O2**

Si observamos pirita de un estrato antiguo, su color será más bien negro-plateado; si por el contrario lo hacemos con un estrato moderno, veremos que su color es naranja. Esto es debido a que la más moderna está oxidada por el O2 de la atmósfera. Sabiendo esto, podemos llegar a conocer a partir de cuándo apareció el oxígeno.

**Cómo se transformó la materia inerte en viva**

**Experimento de Miller**

Miller sintetizó aminoácidos a partir de amoniaco, vapor de agua y metano que eran gases de la atmósfera primitiva. Propuso que esta síntesis había tenido lugar en la Tierra primitiva y que fue el primer paso en la aparición de vida. Miller no explica el origen de la vida. Sabemos que probablemente no hubo mucho metano. Miller demostró que es posible sintetizar materia orgánica a partir de la inorgánica.

**Hipótesis sobre el origen de la vida**

**Hipótesis metabólica**

Pequeñas moléculas sencillas se aislaron del medio con una membrana, iniciando una serie de procesos químicos de complejidad creciente, hasta que la unidad se reprodujo.

**Mundo ARN**

Moléculas de ARN son capaces de replicarse mediante mutaciones y así comenzaron la cadena de evolución.

**Panspermia**

**A favor:**

1. Los choques de otros cuerpos contra la Tierra están demostrados.
2. En las nebulosas se han descubierto muchas moléculas que forman parte de los seres vivos.
3. Las características comunes de los seres vivos parecían indicar que la vida comenzó a partir de un patrón único.
4. El agua llegó a la Tierra por los asteroides, entonces también pudieron traer bacterias en forma de esporas.

**En contra:**

1. Todavía no hay ninguna prueba de que existe vida fuera de la Tierra.
2. La panspermia no soluciona el problema del origen de la vida.

**Isótopos**

Son átomos de un mismo elemento químico que tienen masas diferentes. Podemos calcular la edad de las rocas. Los isótopos radiactivos sirven para medir cuánto tiempo hace que el mineral se formó. Cuanto más tiempo haya pasado desde la formación del mineral, menos elementos radiactivos y más radiogénicos habrá en este. Isua (Groenlandia): rocas carbonatos.

**Pruebas que apoyan la evolución**

**Pruebas biológicas**

Que se basan en organismos actuales.

**Pruebas paleontológicas**

Que se basan en los fósiles.

**Pruebas moleculares**

Se basan en la genética.

**Pruebas biológicas**

**Órganos vestigiales**

Partes del cuerpo sin ninguna utilidad en la especie actual, cuya función se ha ido perdiendo durante la evolución. Indica la existencia de antepasados de formas de vida muy diferentes. Ejemplos:

• Muelas de juicio: solo generan problemas en la boca para los adultos y no poseen ninguna función.
• El apéndice.
• El coxis: situado debajo del hueso sacro al final de la columna vertebral, similar a una cola.
• El músculo piramidal.
• Tercer párpado.

La prueba definitiva de la evolución: todos los organismos vivos poseen el mismo sistema de transmisión de la información, el ADN, y comportan las mismas reacciones químicas y proteínas.

**Pruebas paleontológicas**

**Los fósiles**

Son los restos o señales de la actividad de organismos pasados. 300.000 fósiles diferentes.

**Pruebas moleculares**

Se basan en la suposición de que las mutaciones suceden a un ritmo constante. Podemos decir que somos la parte de las ramas de un mismo árbol.

**Especie**

Es el conjunto de los organismos capaces de reproducirse entre sí y que tienen descendencia fértil.

**Selección natural**

Es la base de todo el cambio evolutivo. Es el proceso a través del cual, los organismos mejor adaptados desplazan a los menos adaptados mediante la acumulación lenta de cambios genéticos favorables en la población a lo largo de las generaciones. Cuando la selección natural funciona sobre un número extremadamente grande de generaciones, puede dar lugar a la formación de una nueva especie.

**Selección artificial**

Es una técnica de reproducción mediante la cual el hombre altera los genes de organismos domésticos o cultivados. Esta técnica opera sobre características heredables de las especies, aumenta la frecuencia con que aparecen ciertas variaciones en las siguientes generaciones. Produce una evolución dirigida, en la que las preferencias humanas determinan los rasgos que permiten la supervivencia.

Darwin- fue un naturalista que propuso como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basada en la supervivencia de los mas aptos. Los individuos mas resistentes son los que reproducen  y transmiten su característica a la descendencia. Despues de muchas generaciones, la suma de cambios hara que la ultima generación sea tan distinta de la primera que formara otra especie. Darwin no comprendia por que había el animal de la misma especie mas resistente que otro. Todo eso esta explicado por genes, que son factores determinantes de la herencia y genética- es la ciencia que los esudia. La variabilidad es la materia prima sobre la que actua la selección natural. El darwinismo unido a la genética se ha llamado neodarwismo.

Neodarwismo se refiere al ritmo de la evolución. Para que una especie se origine una de otra hace falta millón de años. El darwinismo pensaba en pequeños cambios o micromutaciones, pero el estudio de los fosiles ha permitido ver que las mutaciones que hacen posible la aparición de una nueva especie son macromutaciones, que cambian muchos rasgos.

Lamark- propuso que las especie variaban al adquirir nuevos órganos para solucionar nuevas necesidades o ansias de adaptación. El creía que las serpientes habían evolucionado a partir de lagartos. Ej jirafas. La clave de la Lamarkismo es que los caracteres adquiridos por la vida son heredables, lo cual sabemos que es falso.

Radiación adaptativa - un proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural.

Extinción masiva un período en el cual desaparece un número muy grande de especies. Hace 252 millones de años afecto a muchas especies. La causas de la catástrofe es anoxia- falta de O2 en el agua marina provocada por el calentamiento de la atmosfera tras una larga etapa de intenso vulcanismo. Efecto domino- Alteración que causa otras en cadena. Vulcanismo-calentamiento-anoxia-estincion masiva.

Extincion de los dinosaurios. Hace 65 millons de años un asteroide del tamaño una montaña cayo en el sur de Mexico y genero una gran catástrofe ambiental: tsunamis gigantescos, incendios en toda la tierra, cambios de temperatura los que estranimaron a muchas especies. Desaparecieron los dinosaurios.

Como sabemos que cayo un asteroide – Por que las rocas guardan las huellas de extinciones masivas. En Italia y en Caribe se descubrió una capa de arcilla de 65 millones de años de edad con el alto contenido de ridio y osmio. Estos elementos son frecuentes en los asteroides y no en la tierra. Esta capa cubre todo el globo terreste por debajo de  la cual encontraron fosiles de dinosarios y no por encima. La interpretación de esta capa es que el impacto de un gran asteroide contra la tierra, que levanto la nuve de polvo que recubrió nuestro planeta, sin dejar pasar el sol durante meses lo que hacia disminuir la temperatura y la fotosíntesis.