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Origen y Evolución de la Vida: De Moléculas a Humanidad
El Origen de la Vida
Características de los Seres Vivos
Los seres vivos se caracterizan por su capacidad de realizar funciones vitales como:
- Relación: Captan cambios en el entorno (estímulos) y generan respuestas.
- Nutrición: Realizan procesos metabólicos para obtener energía.
- Reproducción: Generan organismos semejantes, ya sea de forma asexual (un tipo de célula sexual) o sexual (dos tipos de células sexuales, como en plantas y animales).
Composición Química
Los seres vivos están formados por elementos químicos como carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O) e hidrógeno (H), además de oligoelementos. Estos elementos forman moléculas orgánicas como:
- Glúcidos (hidratos de carbono)
- Lípidos (insolubles en agua)
- Proteínas (formadas por aminoácidos)
- Ácidos nucleicos (ADN y ARN)
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el portador de la información genética, mientras que el ARN (ácido ribonucleico) actúa como enlace entre el ADN y las proteínas.
Teoría Celular
Todos los organismos están formados por células, la unidad básica de la vida.
La Evolución Química
La evolución química explica cómo los elementos químicos se organizaron para formar los primeros seres vivos. La teoría de Oparin (1924) propone que hace 3500 millones de años, la atmósfera era reductora, rica en hidrógeno, metano, amoníaco y dióxido de carbono. A partir de estas moléculas, se formaron moléculas orgánicas simples que se organizaron en pequeñas vesículas (coacervados).
La Evolución Biológica
La evolución biológica explica la diversidad de formas de vida a partir de organismos unicelulares. Estos organismos primitivos debían tener:
- Una envoltura semipermeable que los separara del medio y permitiera el intercambio de sustancias.
- Moléculas capaces de procesar nutrientes (enzimas).
- Moléculas que contengan información y puedan duplicarse (ADN).
La teoría de la endosimbiosis propone que un organismo ameboide primitivo ingirió otros organismos que permanecieron en su interior, obteniendo ambos un beneficio. Estos organismos internos se transformaron en orgánulos del hospedador.
Evolución: Significado, Hecho y Teoría
La evolución es un cambio de un estado a otro. En biología, se refiere a los cambios graduales en los seres vivos que los transforman en seres con características diferentes. La existencia de fósiles evidencia estos cambios, y la teoría de la evolución explica cómo ocurren.
Fijismo y Creacionismo
El fijismo y el creacionismo sostienen que los seres vivos fueron creados por una divinidad y permanecen inalterables. Linneo, defensor de esta idea, desarrolló el sistema de nomenclatura binomial y estableció una jerarquía de grupos (taxones) según sus semejanzas: reino, filo, clase, orden, familia, género y especie.
La Evolución: Una Teoría Científica
La teoría de la evolución surge ante la evidencia de organismos semejantes y presenta varias hipótesis:
- Las especies emparentadas comparten estructuras heredadas de un antepasado común.
- Cuanto más cercana sea la relación evolutiva entre dos especies, mayores serán sus semejanzas.
- Los antepasados comunes desaparecen para originar nuevas especies con características comunes.
Las pruebas de la evolución incluyen:
- Paleontología: Los fósiles muestran rasgos intermedios entre especies actuales y extintas.
- Bioquímica comparada: Todas las especies comparten las mismas moléculas químicas (glúcidos, lípidos, etc.) y reacciones metabólicas, pero presentan diferencias en las proteínas y el ADN.
- Anatomía comparada: Se observan semejanzas en las estructuras óseas de las extremidades, modificadas según el tipo de locomoción y el hábitat. Estas estructuras con origen común pero evolución diferente se llaman órganos homólogos.
El Transformismo de Lamarck
Lamarck intentó explicar los cambios en los seres vivos con las siguientes ideas:
- Todos los organismos surgen por generación espontánea.
- Todos los organismos tienen un impulso natural de perfeccionarse.
- Los órganos que se usan frecuentemente se desarrollan más, mientras que los que no se usan desaparecen.
Sin embargo, la teoría de Lamarck tenía fallos:
- La generación espontánea no existe (aunque pudo haber ocurrido en el pasado).
- No demostró el impulso de perfeccionamiento.
- El desarrollo de un órgano no se transmite a los descendientes, al igual que la pérdida de un órgano.
La Selección Natural de Darwin y Wallace
Darwin y Wallace propusieron la teoría de la selección natural, basada en las siguientes ideas:
- Los organismos experimentan cambios en un mundo cambiante.
- Los cambios son graduales y continuos.
- Los organismos con semejanzas están emparentados y tienen un antepasado común.
- La selección natural es el mecanismo que impulsa los cambios evolutivos.
Afirmaciones clave:
- Los individuos de una especie presentan variaciones, muchas de ellas heredables.
- A pesar de la alta tasa de reproducción, el tamaño de la población se mantiene estable debido a la muerte de los menos adaptados.
- La selección natural no crea nuevas variaciones, sino que selecciona a los individuos mejor adaptados.
La Teoría Sintética o Neodarwinista
En el siglo XX, la genética de Mendel se integró con la teoría de la evolución de Darwin, dando lugar a la teoría sintética o neodarwinista. Esta teoría explica los cambios en las especies por la existencia de mutaciones en el material hereditario, que provocan cambios bruscos no condicionados por la selección natural.
Neutralismo
El neutralismo propone que algunas mutaciones son neutras (sin beneficio ni perjuicio) y se acumulan al azar, generando diferencias que pueden llevar a la especiación.
Del Primate al Homínido
Los homínidos, incluyendo a los humanos, se caracterizan por:
- Extremidades anteriores con gran movilidad.
- Ojos en posición frontal (visión estereoscópica).
- Sistema digestivo poco especializado (dieta variada).
- Pocos descendientes y dependencia de la madre, lo que favorece el desarrollo de la conducta social compleja.
- Desplazamiento bípedo (columna vertebral más circular, pelvis más ancha y corta, pulgar del pie sin oponibilidad, manos con mayor movilidad).
- Paladar en forma de U y caninos sin función de ataque o defensa.
- Aumento del grado de encefalización debido a una dieta más rica y variada.
Homo Neanderthalensis
El Homo neanderthalensis apareció en Europa hace más de 300 000 años y desapareció hace 28 000 años. Tenía una estatura media de 1.65 m, musculatura desarrollada, cráneo alargado y grande, cara prominente y perfil prognato con mentón.
Homo Sapiens
El Homo sapiens apareció en África hace 200 000 años. Desde allí, se distribuyó por todo el planeta, sustituyendo al resto de homínidos. Sus restos presentan las variedades morfológicas que condicionan la diversidad de razas actuales. El Homo sapiens inventó el arte.