¿QUÉ ES LA VIDA?
De manera intuitiva todos reconocemos a otro ser vivo. Leeuwenhoek microorganismos, reconoció de inmediato como seres vivos. No existe una definición clara de vida. Para comprender mejor lo que es en realidad, podemos analizar una serie de características propias de seres vivos.
1. La composición es más compleja.
2. Los seres vivos son capaces de responder a estímulos internos y externos y reaccionar de una manera ante ellos.
3. Los vegetales pueden desarrollarse gracias a la energía aportada por la luz solar y asimilar ciertas sales minerales. Los animales necesitan ingerir alimento para desarrollar su actividad.
4. Seres vivos capacidad de reproducirse y dejar una descendencia viable.
Un ser vivo no es únicamente algo que responde a un estimulo o posee la capacidad de reproducirse, sino que reúne todas las características señaladas. Si hubiera que elegir una de las funciones características de la vida optaríamos por el metabolismo.
UN LUGAR ADECUADO PARA LA VIDA
La tierra es el tercer planeta más alejado del sol, unas condiciones normales tanto de temperatura como de radiación.
Marte podría en principio albergar alguna forma de vida. Las imágenes han permitido saber que había cursos de agua líquida. Sin embargo hoy hay poca agua y está en forma de hielo. Marte es un lugar frio y seco.
Un meteorito de origen marciano cayó en la Antártida hace 13000 años y parecía aportar pruebas definitivas de vida extraterrestre. Dichas pruebas eran la presencia de unas moléculas que tenían un supuesto origen biológico (biomoléculas).
Después de estudiar con más detalle el meteorito se descarto dicha posibilidad. La luna se trata de un lugar desértico y yermo sin atmosfera ni agua.
UNA COCTELERA CALIENTE.
Hasta hace poco se suponía que la atmosfera primitiva del planeta habría de tener una composición parecida a la de la nebulosa original.
Alexander Ivanovich Oparin propuso una idea sobre el origen de la vida en la tierra.
Años más tarde Haldane desarrollo una teoría muy parecida.
Oparin propuso que en aquella atmosfera primitiva se habían producido una serie de reacciones químicas que darían como resultado la formación de numerosos compuestos orgánicos.
Estas reacciones estarían catalizadas por los rayos ultravioletas, ya que carecía del escudo protector de ozono.
Estas reacciones se acumularían en el océano primitivo multitud de compuestos orgánicos y daría lugar a una sopa primigenia que sería la materia prima para originar el primer ser vivo del planeta. Stanley Miller decidió verificar de manera experimental la teoría de Oparin en su tesis doctoral.
Miller había logrado comprobar que si era posible formar compuestos orgánicos esenciales para la vida a partir de materia inorgánica.
Juan Oró sintetizo adenina y un poco más tarde logro la síntesis de ribosa y desoxirribosa. Hoy sabemos que la composición de la atmosfera primitiva no era como se creía a principios de mediados del siglo XX.
DEFINICION CIENTIFICA DE LA VIDA
Tuvo su apogeo en siglo XX. Erwin schrödinger escribió un libro llamado ¿Qué es la vida? Calificado como uno de los más importantes de la biología.
En aquel libro nos invitaba a abandonar todo vitalismo, pues estaba seguro de que la vida se podía explicar en átomos y moléculas.
Francis cric y james Watson revelaron la estructura del ADN.
Se menciona que es difícil establecer los límites de lo vivo. Las claves esta en decidir si existe o no una frontera definida entre lo vivo y lo que no está. Respuesta afirmativa creen en la existencia de un alma que alienta a todos los organismos. La idea de que la vida representa algo filosóficamente superior a los objetos inertes sigue presente en el mismísimo Darwin.
UN POSIBLE ORIGEN EXTRATERRESTRE
En 1903 Svante Arrhenius empolvo la idea de la panspermia propuesta hacia mas de 2000años por el filosofo griego anaxagora y según la cual la vida se repartió por todo el universo en forma de semillas.
Según Svante la vida se origino en el espacio y llego en forma microscópica a la tierra.
Durante los próximos años los astrónomos dirigieron los radiotelescopios hacia el espacio para buscar rastro de moléculas orgánicas y estudiaron los cometas que nos visitan.
En la actualidad no existe un modelo único que explique el origen de la vida.
EL PRIMER SER VIVO.
Hace uno 4500m.a. la tierra era un planeta semifundido, sin atmosfera y golpeado constantemente por cuerpos celestes. Poco a poco se enfrió y los gases fueron quedando retenidos, se inicio la formación de la atmosfera.
Los cometas traían agua y ayudaba la formación del océano primitivo que se iba formando por la condensación del vapor de agua.
Hace unos 4000m.a. se creó el primer océano. Allí se fue creando la sopa primigenia en la que había compuestos orgánicos complejos.
En el agua pudieron acumular lípidos que algunos pudieron plegarse sobre si mismo y formar burbujas, en cuyo interior podrían haber quedado atrapados algunos compuestos orgánicos. Durante sus primeras fases, la vida habría sido el resultado de un proceso de evolución química y se habrían formado las membranas lipídicas que permitían mantener el material vivo aislado en su interior y conservar un nivel de energía diferente del medio externo.
Con la envoltura celular formada, ya se podía iniciar la actividad metabólica aunque faltaba por desarrollar la capacidad de reproducción. Según los científicos el acido nucleicos original había sido el ARN ya que posee la capacidad de autoreplicación.
CLAVES QUIMICAS DE LA EVOLUCION.
La primera célula tenía una capacidad metabólica limitada.
Es posible que este primer microorganismo fuese heterótrofo.
La proliferación de estos microorganismos pudo ocasionar una disminución de las sustancias orgánicas usadas como alimento. Las mutaciones generadas por los rayos ultravioletas dieron lugar a células con un tipo de metabolismo diferente para que fueran capaces de sintetizar sus propios nutrientes.
La solución a esto fue el motor metabólico que permitía producir de manera autónoma los compuestos orgánicos necesarios para subsistir.
Aparecen los primeros organismos autótrofos.
Los nuevos motores metabólicos liberaban oxigeno, un gas que en aquella época resultaba letal para el resto de organismos terrícolas. La fotosíntesis se convirtió en la primera fuente de contaminación del planeta y las cianofíceas los primeros seres en utilizarla.
Los microorganismos heterótrofos primitivos fueron eliminados por el oxigeno producido por las cianobacterias y no dejaron rastro fósil. Las cianofíceas consiguieron cambiar la atmosfera terrestre y convertirla en un lugar rico en este elemento protegido por un escudo de ozono.
Esto permitió la expansión y la aparición de nuevas formas de vida que usaban el oxigeno para respirar.
EL FOSIL MÁS ANTIGUO
El fósil más antiguo en Australia hace 3500m.a.
EVOLUCION DE LAS ESPECIES.
UNA IDEA ESCANDALOSA.
El convencimiento de que todas las especies habían sido creadas por un ser superior estuvo muy arraigado hasta bien entrado el siglo XIX.
Por una parte autores como el filosofo William Paley defendían el creacionismo pues afirmaban que no había reloj sin relojero y argumentaban que la supuesta perfección alcanzada por las estructuras biológicas solo se podía explicar gracias a a la existencia de un creador que actuara como diseñador.
Científicos como Georges Cuvier o Carl Linné defendían que las especies habían sido siempre las mismas. Pero las pruebas que iban aportando la paleontología o la anatomía comparada hacían cada vez menos creíbles esa concepción fijista del mundo y surgían nuevas y grandes dudas.
Darwin desarrollo su teoría en el libro sobre el origen de las especies. El impacto de la edición fue extraordinario en una sociedad sometida a la dolorosa y difícil separación de las ciencias y la creencia.
A partir de esto se inicio una revolución en el campo de la biología que provocaría un cambio de mentalidad. Por una parte estaban aquellos que negaban la evolución y seguían defendiendo las ideas fijistas y por otra los que aceptaban la evolución pero estaban de acuerdo con las ideas de Lamarck para explicar su mecanismo.
DOS HOMBRES Y UNA IDEA
En el ejemplar de las transactions of the linnean society aparecieron varios escritos de Darwin y Wallace.
Se presentaban bajo un titulo común y habían sido envidados por lyell y hooker, científicos que conocían bien la historia de aquellas ideas.
Darwin era un famoso naturalista que ya había pensado en la transmutación de especies, poco después de su viaje en el Beagle, pero no se atrevió a publicarlo has ver que Wallace había llegado de forma independiente a la misma conclusión.
Algunos escritores comenzaban a llamar antediluvianos a grandes animales del pasado cuyos fósiles se iban descubriendo. En la segunda mitad siglo XVIII Erasmus Darwin o Lamarck habían apuntado ideas sobre la posibilidad de cambios en las especies que darían lugar a otras nuevas. No acertaron con el mecanismo que causa estos cambios.
En el Beagle Darwin descubrió restos de seres marinos en las alturas de los andes e hizo extraordinarias observaciones en las islas Galápagos que le llevaron a pensar sobre el origen de todas aquellas especies en un lugar aislado a 1000 km de continente.
Las ideas de Darwin nacerían influenciada por los principios de la geología, una obra que leyó durante el viaje (hablaba de extinción de las especies y del lento proceso de cambio geológico).
Tras su regreso imagino que la carencia de alimento podría ser un motivo para la desaparición de la especie. Pensó que si de forma natural se producían variaciones entre los descendientes de una especie de forma también natural irían sobreviviendo los que mejor se adaptasen. Los supervivientes se reproducirían transmitiendo sus características. Idea base evolución por selección natural.
EL PROCESO DEL CAMBIO.
Para Darwin las especies cambiaban de manera lenta y gradual, gracias a un proceso de selección natural que actúa sobre la población, permitiendo que sobrevivan los más adaptados.
Para Lamarck, el cambio de las especies vendría dado por el uso o desuso que el animal hiciera en vida de una determinada estructura.
Hoy sabemos que solo se pueden heredar aquellos caracteres cuya información este recogida en el ADN, ya que es el único modo de que se transmitan.
UNA EVOLUCION DE UNA TEORIA.
Desde que Darwin público sobre el origen de las especies ha sido atacado por fanáticos religiosos y ridiculizado en caricaturas con cuerpo de simio.
El nunca dijo que el ser humano descendiese del mono, lo que hizo fue construir una teoría con esa idea.
No podía ser casualidad. Al ver el árbol genealógico parecía que las especies estaban emparentadas y habían evolucionado a partir de antepasados común. Aquello inspiro a E. Darwin y más tarde su nieto charles lo vio clarísimo tras su viaje en el Beagle.
Otra pista la encontró leyendo al economista malthus que al empezar la revolución industrial y los problemas de superpoblación en las ciudades pensó que nacían más personas de las que podían sobrevivir por falta de alimento y espacio. Darwin aplico esta idea a la naturaleza.
Las especies siguen prosperando y cambiando durante miles de generaciones hasta ser una especie distinta. Darwin había descubierto el motor de la evolución, la selección natural. Mientras el dejo evolucionar su teoría Wallace llego a la misma conclusión con un golpe de intuición aunque a Darwin se le reconoce la primicia y su esfuerzo por reunir pruebas y analizar pros y contras con cuidado.
Cometió algunos errores y nunca explico el origen de las especies: MUTACIONES GENETICAS. La teoría de Darwin sigue evolucionando.
LAS EXPLICACIONES DE LA GENETICA
El siglo XX asistió a una verdadera explosión de conocimiento de genética y biología molecular. Las frecuencias de una población pueden verse alteradas por diferentes causas.
a) Selección natural
b) Mutaciones (gracias a las que aparecen nuevos alelos y se genera nueva variabilidad, sea o no ventajosa)
c) La deriva genética (proceso de alteración de las frecuencias génicas debido al azar que tiene mayor efecto cuanto menor es la población)
d) La migración (si se va una parte importante de la población pueden alterar la frecuencia génica de la población restante.)
Estos procesos ocasionan cambios progresivos en el genotipo de las poblaciones y originan nuevas especies.
LA FORMACION DE ESPECIES
• Especiación alopátrida: una población ocupa un área geográfica determinad y que una de sus poblaciones queda aislada por una barrera geográfica que impide un intercambio de genes entre ellas. Al cabo de un tiempo ambas poblaciones se habrán separado tanto genéticamente que su cruce será imposible. Así se origina 1 especie.
• Especiación simpátrida: puede ocurrir también que el proceso sea debida a la adaptación de sus poblaciones a otras situaciones ambientales de modo que poco a poco se produce el aislamiento reproductor que acabara separando definitivamente ambas poblaciones y originando una nueva especie.
Así se forman nuevas especies y desaparecen otras.
CUBRIENDO DE VIDA TODO EL PLANETA.
Al principio todos los habitantes de la tierra eran procariotas. Los procariotas se diversificaron y colonizaron nuevos medios, de modo que la vida transcurría mientras se incrementaba la presencia de oxigeno en la atmosfera.
Por un Proceso de fusión celular se consiguió una nueva célula que venía dotada con mayor equipamiento de la gama, eucariotas. La vida empezaba a diversificarse en la tierra. 2000 m.a. Que transcurrieron desde entonces han sido muy animados y han permitido cambios en la biodiversidad.
Hace 700m.a. aparecieron los primeros animales pluricelulares. Hace 570m.a. la fauna se diversifico enormemente y nos dejo un rico registro fósil. Es la llamada explosión del cámbrico, época en la que se originaron los primeros organismos dotados de un esqueleto duro TRILOBITES. Poco después aparecieron los peces sin mandíbulas y luego los primeros peces mandibulados.
Mientras ocurría todo esto todavía no había surgido un animal capaz de colonizar el medio terrestre, pero los vegetales ya habían empezado su particular invasión del continente. Poco a poco las plantas comenzaron a propagarse y generaron junto con los hongos suelo fértil. La diversificación vegetal fue inevitable.
Después surgieron los antecesores de los anfibios y con ellos la respiración a pulmones. También aparecieron insectos y reptiles, cuyas escamas protegían de la desecación reinante y más tardes los primeros mamíferos. Y aparecían las primeras aves.
La colonización del medio terrestre trajo consigo problemas pero la vida se las ingenio para solucionarlos.
La historia de la vida también cuenta con graves extinciones. Las extinciones masivas de finales del pérmico y del cretácico hace 65m.a. en la primera desaparecieron el 95% de los seres vivos y la biodiversidad recibió el mayor castigo conocido. La extinción del cretácico que le costó la vida a los dinosaurio y se cree que también a todo animal mayor de 25kg.
Estos dramáticos episodios han servido para aumentar la respuesta de los organismos supervivientes a nuevas situaciones.
A finales del cretácico se inicio una nueva era, era terciaria o cenozoica, que se extiende hasta nuestros días. La vida se diversifico y hasta origino entre otras la aparición de nuestra especie.
EVIDENCIAS A FAVOR DE LA EVOLUCION
1. Pruebas biológicas: consiste en ver cómo van evolucionando las especies
2. Pruebas paleontológicas: registro fósil.
3. Pruebas morfológicas: estudio de la forma
a) Órganos homólogos. Órganos de mismo origen embrionario que se van diferenciando por que se van adaptando a distintos medios
b) Órganos análogos. Órganos de distinto origen embrionario que realizan funciones parecidas.
c) Órganos vestigiales. Órganos que antes se usaban pero no se usan y se van atrofiando. ej. coxis, muelas juicio y apéndice…
4. Pruebas embriológicas: el estudio de los embriones ha demostrado que muchos grupos de seres vivos pasan por las mismas fases de desarrollo tal como sucedería si tuvieran antepasados comunes.
5. Pruebas biogeografías: la distribución de muchas características de los seres vivos por la actual geografía terrestre se puede explicar mediante la evolución de la vida.
6. Pruebas moleculares: todos los seres vivos están formados por las mismas moléculas y emplean el ADN para almacenar información biológica. Todos los procesos moleculares son iguales en casi todos los seres vivos. Cuanto más cercana evolutivamente están las especies más porcentajes de ADN tienen en común.
LA ESPECIE HUMANA
Hace 65ma apareció un grupo de mamíferos que se adapto a la vida arbórea y a hábitos nocturnos (primate (humano, chimpancé, gorilas u orangutanes) los primates fueron evolucionando, parecieron grupos que compone el orden, surgieron los prosimios y los monos antropoideos (aspecto humano). Y surgieron los homínidos.
En 1974 un equipo de paleontólogos que trabajaba en hadar, etiopia, encontró una cantidad de huesos pertenecientes a un mismo individuo, 3,2ma, Lucy, por “Lucy in the sky with diamonds”.
Al año siguiente encontraron 13 individuos más conocidos como la primera familia y pertenecen a la especie de homínidos australopitecos afarensis.
Otras especies de australopitecos: australopitecos anamensis (hace mas de 4 m.a. en Kenia).
Nuestros antepasados evolucionaron desde entonces, se hicieron más alto robustos fuertes mayor caneo y marcha bípeda. La cabeza adquirió una forma esférica y desarrollaron las manos. Con el tiempo llegaron a elaborar utensilios sofisticados.
Hace 130.000 años apareció nuestra especie, homo sapiens. Tras la desaparición de los neardentales (120.000) nos hemos quedados como la única especie viviente dentro del género homo.
HOMINIDOS Y HOMINIDAS, LA FAMILIA PRESUMIDA.
La especie más parecida al chimpancé el ser humano. Homo sapiens, apareció en África hace 200.000 años. La más antigua hace 7 m.a. es sahelantropus tchadensis. Caracteres: cara y caninos pequeños y una pronunciada prominencia ósea sobre los ojos. A lo largo de la historia de esta familia aparecieron y desaparecieron unas dos docenas de especies de homínidos.
La estatura elevada diferencia a la especie humana de otros homínidos. Hace 1,8 o 1,4ma vivieron en África los primeros homínidos que eran humanos, homo ergaster.
Los primeros homínidos que salieron de África, homo georgicus, se dirigieron hacia Asia, dieron origen al homo erectus y llegaron a indonesia. Los primeros homo sapiens que salieron de África lo hicieron hace 100.000 años. Homínido con mayor capacidad de adaptación.
La vida en sociedad aumenta la eficacia de los individuos en su lucha por la supervivencia. El incremento de la complejidad de la sociedad humana ha ido parejo a la necesidad de buscar normas que regularan la convivencia para evitar los abusos y engaños.
Los australopitecos fueron los primero homínidos que caminaron totalmente erguido, hace 3,6 m.a. Se considera que el caminar bípedo es la característica más importante que oriento la evolución hacia la formación de la humanidad actual.
Se supone que existieron otros humanos que podían hablar aunque con un lenguaje muy primitivo. Homo habilis hace 2 m.a. ya tenía aéreas cerebrales que intervienen en el lenguaje. 2 m.a. homo habilis comer carne. Practico el canibalismo.
La dieta ha cambiado mucho más rápido que nuestro sistema digestivo, lo que podría ser el origen de diversos problemas de salud que sufre el actual ser humano.
La herramienta humana más antiguas se fabricaron hace 2,6 m.a., Homo habilis. Las Primeras herramientas fueron hechas de madera.
Los Bonobos también son capaces de usar herramientas.
La niñez y la adolescencia debieron aparecer 1,8 m.a., pero el Homo sapiens ha alcanzado su plenitud.
El cerebro humano se desarrolla mucho más lentamente que el de otros mamíferos. Mayor numero de neuronas y mayor cantidad de conexiones entre ellas. El aumento de volumen cerebral se convirtió en un problema hace 1,5 m.a., cuando los adultos llegaron a tener unos 850 cm3 de volumen craneal. La cabeza del recién nacido tamaño demasiado grande para pasar por el canal de parto. La solución evolutiva detener el incremento del cerebro durante la gestación y completarlo durante la infancia.
El entierro ritual de cadáveres se interpreta como signo de que existe conciencia de la muerte. Solo desde los naeardentales los humanos han enterrado ritualmente a sus muertos. Se supone que la ansiedad causada por ello se aliviaría mediante la aparición de ideas sobrenaturales que se plasmarían en los entierros rituales.
Es posible que los neardertales fueran los primeros en vestirse. En los yacimientos arqueológicos se han encontrado artefactos diseñados para crear y vestir ropas hace unos 40.000 años.
