TEMA 10- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA.

Transcripción

IES BINÉFAR 1º Bachillerato
Manuel Buil
TEMA 10- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA.
10.1-TEORÍA SINTÉTICA DE LA
evolución. Un aspecto fundamental de
EVOLUCIÓN. (Las bases genéticas
la TSE es que son las poblaciones (o
de la evolución)
mejor, los genes de las poblaciones) los
que evolucionan, no los organismos
Desde la época de Darwin se han
individuales, como se pensaba en la
acumulado muchos conocimientos que
época de Darwin.
permiten una interpretación más precisa
del proceso evolutivo. Una de las
principales carencias de la teoría de
Darwin era que no se explicaba por qué
aparecían
nuevas
variaciones
intraespecíficas, ni cómo se transmitían
estas a los descendientes. Con el
desarrollo de la genética estos aspectos
pudieron ser explicados con claridad.
10.1.1-EL
POR
QUÉ
DE
LA
EVOLUCIÓN.
a) Aislamiento de poblaciones.
Los individuos pertenecientes a una
especie
viven
en
poblaciones
reproductivamente aisladas. Pese a existir
la
posibilidad
teórica
de
tener
descendencia fértil, los organismos sólo
se cruzan con sus compañeros de grupo.
Pero, ¿qué separa unas poblaciones de
otras?
De la combinación de la teoría
darwiniana y de los principios básicos
de la genética y la paleontología surgió
a mediados del siglo XX la que se
conoce como teoría sintética de la
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para los caracoles, el contorno de un
lago es el límite de los peces que lo
habitan, un matorral aislado puede ser
una isla para una colonia de insectos,
etc
-Por un lado la existencia de
barreras geográficas, constituidas por
accidentes geográficos o climáticos que
impiden
la
comunicación
poblaciones.
(Ej.
una
entre
cadena
montañosa, un estrecho de mar, un río,
un desierto, islas aisladas, etc)
En la aparición de barreras ha
tenido un papel relevante la tectónica de
placas.
Durante
el
mesozoico
el
supercontinente Pangea se fracturó en
varias placas abriendo nuevos océanos,
la colisión de placas generó nuevas
cordilleras, etc
Existen
geográficas
a
-Por otro lado están las llamadas
barreras ecológicas y etológicas que
impiden la reproducción cruzada entre
también
escala
barreras
mucho
individuos de dos poblaciones pese a
más
que puedan residir en el mismo espacio
reducida que las mencionadas. Unos
geográfico. Tales barreras “invisibles”
centenares de metros de terreno seco
son los hábitos diurnos o nocturnos de
`pueden ser una muralla infranqueable
distintos individuos, la posesión de
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células sexuales incompatibles, distinta
época de celo, distinta temperatura de
c) Selección natural.
(Diferenciación gradual 2)
floración, etc
Partiendo del hecho de que en una
b)
Variaciones
genéticas.
(Diferenciación gradual)
población nacen muchos más individuos
de los que finalmente sobrevivirán hasta
La variabilidad genética entre
adultos y se reproducirán, y del hecho
los individuos de una población es la
de que dentro de una población existe
materia prima sobre la que actúa la
abundante variabilidad hereditaria, que
selección natural. Pero, ¿cómo surge esa
aumenta de manera continua, se deduce
variabilidad genética? Hoy en día
el tercer hecho importante: los escasos
sabemos que esas variaciones son el
individuos de cada generación que se
resultado
reproducen son aquellos que presentan
de
dos
procesos:
las
alguna característica (por pequeña que
mutaciones y la recombinación sexual.
Las
forma
mutaciones
aleatoria,
ocurren
de
incontrolada
e
inevitable y que dan lugar a nuevos
ésta sea) que favorezca su supervivencia
de un modo más efectivo que las que
posean sus compañeros.
genes (y por tanto a nuevos caracteres
hereditarios) Si la mutación es muy
“grande”, es muy probable que sea letal.
Pero si la mutación es “pequeña”, puede
ocurrir
que
produzca
un
efecto
favorable o desfavorable sobre el
descendiente. Si el efecto es favorable,
ese nuevo gen, tenderá a extenderse en
la población.
durante
fecundación.
característica
“a”
sobrevive
y
se
reproduce gracias a ella, en la siguiente
generación
habrá
muchos
más
individuos con esa característica “a”, y
en poco tiempo, toda la población
poseerá la característica “a”. Se habrá
La recombinación sexual tiene
lugar
Si el individuo que presenta una
la
meiosis
Ambos
y
producido un pequeño paso evolutivo.
la
mecanismos,
inherentes a la reproducción sexual, no
crean
nuevos
combinaciones
genes,
nuevas
pero
de
sí
genes
existentes.
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Es importante recordar que las
características
que
propicien
medicamentos que hace 40 años les
la
resultaban letales? ¿Ganaremos alguna
supervivencia, no son las mismas en
vez la guerra contra las enfermedades
todas partes ni en todos los momentos.
infecciosas?)
El color de piel blanco puede ser una
característica propicia en un clima
polar, pero no serlo en un clima
tropical; el tamaño grande puede ser una
ventaja para un depredador que viva en
campo abierto, pero no para otro que
En definitiva las variaciones genéticas
viva en un bosque cerrado, etc
surgen por azar, y sobre ellas actúa la
fuerza conductora de la selección
natural, eliminando aquellos genes que
produzcan
caracteres
desfavorables.
Mucha gente piensa de forma errónea
que la evolución es sinónimo de azar.
Las mutaciones y por tanto la aparición
También se debe recordar que la
selección natural afecta a cualquier
forma de ser vivo. Los depredadores
más rápidos serán los que transmitirán
sus genes a la siguiente generación,
pero también serán las presas más
rápidas las que lo hagan. Los insectos
que mejor se camuflen pasarán la
prueba de la selección, pero también la
superarán las aves con mejor visión.
Estos dos ejemplos pretenden resaltar
de nuevas variedades, suceden por azar;
pero la selección natural es lo contrario
del azar. La selección natural posibilita
que sobreviva el mejor diseño de entre
los existentes, el cuál deja copias de sí
mismo y sobre estas copias se realizarán
nuevas variaciones, dando lugar a un
proceso algorítmico de mejora que,
proyectado durante millones de años,
posibilita que se desarrollen diseños
vivos verdaderamente eficaces.
que la evolución nunca se detiene, y se
parece en gran medida a una carrera de
armamentos.
microorganismos
resisten
sin
(¿Por
qué
patógenos
problemas
los
actuales
los
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vencedores en las berreas? ¿Por qué las
hembras de muchas especies exigen un
precio al macho antes de aparearse,
comida, construcción de nido, etc?
¿Qué son los celos? ¿Por qué los
machos de mantis insisten en aparearse
si el precio es la muerte?)
Selección artificial.
Normalmente, los individuos mejor
adaptados para la supervivencia son los
que dejan más descendientes, pero no
siempre es así.
Selección sexual.
La selección sexual afecta sólo a
una parte del reino animal. En palabras
de Darwin, si la selección natural es la
responsable
de
la
efectividad,
la
selección sexual es la responsable de la
Una modalidad especial de selección
belleza.
natural, es la llamada selección sexual,
que es debida a la fuerte competencia
que tiene lugar entre los miembros de
un sexo para reproducirse. La selección
sexual no favorece caracteres que
supongan una ventaja desde el punto de
vista adaptativo o de supervivencia del
individuo, sino que favorece aquellos
que
faciliten
la
reproducción
(transmisión de genes) Por ejemplo,
puede favorecer a los machos de aves
de largas y vistosas colas, o a los
ciervos
de
largas
y
pesadas
d)
Desarrollo de adaptaciones.
(Acumular pequeños cambios)
Si miramos a nuestro alrededor,
vemos multitud de formas vivas con
cornamentas. (¿Por qué las hembras
características
y
comportamientos
eligen a los machos que han resultado
peculiares, que nos hacen plantear
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preguntas del tipo: ¿Por qué los árboles
de generaciones, los pequeños cambios
tienen el tronco leñoso?, ¿por qué los
se irán acumulando de modo que el
peces
cuerpo
órgano irá ajustando su diseño a las
hidrodinámico?, ¿por qué los animales
necesidades ambientales, y entonces
polares disponen de gruesas capas de
diremos que la especie ha desarrollado
grasa bajo su piel?, ¿no es demasiada
una adaptación.
tienen
aletas
y
casualidad que aparecieran órganos
delicadamente admirables como es un
ojo humano?
Todas las preguntas expuestas tienen su
Pero ¡ojo! A lo largo de millones
respuesta en el concepto de adaptación.
Una
adaptación
es
un
dispositivo
de
años,
las
condiciones
biológico que ayuda al poseedor a
medioambientales
superar un problema que existe en el
muchas veces (cambios climáticos,
lugar donde vive, y en realidad son
impactos de asteroides, llegada de
consecuencia de la selección natural. Un
nuevos depredadores o infecciones) y
órgano complejo no puede aparecer en
los seres vivos, o se extinguen, o
un
evolucionan adaptándose a las nuevas
solo
salto,
en
una
sola
macromutación, en un único golpe de
han
cambiado
condiciones.
suerte. Por el contrario, recordemos que
los organismos que dejan copias de sí
mismos son los que poseían alguna
ligera ventaja sobre los demás de su
especie. Este hecho supone que la
población adquirirá un pequeño cambio.
Repitiendo la operación durante miles
Tipos de adaptaciones.
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-Adaptaciones estructurales.
Todas
las
especies
de un órgano preexistente (desarrollo de
tienen
adaptaciones estructurales de diversa
pulmones a partir de la vejiga natatoria
de los peces, transformación de las
naturaleza: de protección (caparazón de
escamas de los reptiles en plumas en las
las tortugas, espinas en los cactus, pared
aves primitivas, etc)
celular de las bacterias, etc), de régimen
-Adaptaciones de conducta.
alimenticio (dentición de los carnívoros,
Las
adaptaciones
de
conducta
espiritrompa de las mariposas, barbas de
suponen
las ballenas, raíces de las plantas), de
comportamientos, y suponen un éxito
desplazamiento (alas, aletas, piernas),
de reproducción (huevos con cáscara,
placenta de los mamíferos, glándulas
la
aparición
de
nuevos
evolutivo considerable. Serían ejemplos
una mejora en la búsqueda de alimento,
los
hábitos
de
cooperación
entre
mamarias, flores vistosas para atraer a
especies simbiontes, la organización
los
de
social de insectos como las hormigas o
coordinación (órganos de los sentidos,
las abejas, o la aparición de la cultura en
sistemas nerviosos y endocrinos, etc).
el ser humano. Aunque algunas plantas
insectos
polinizadores),
De modo que se puede definir
presentan adaptaciones de conducta, es
como adaptación estructural aquella que
obvio que estas son casi exclusivas del
ha supuesto la aparición de nuevos
reino animal.
órganos.
Restricciones físicas. Los límites
de la selección natural.
Si siempre son los organismos mejor
adaptados los que sobreviven ¿por qué
no existen animales que corran a la
velocidad del sonido?, ¿por qué no hay
animales con ruedas?, ¿Por qué las
presas
-Adaptaciones fisiológicas.
Son las adaptaciones que afectan al
no
nacen
acorazadas
con
planchas de titanio?
La
respuesta
a
todas
las
funcionamiento del organismo. Una
preguntas planteadas es la misma. No
especie desarrollaría una adaptación
todo lo imaginable o deseable es
fisiológica cuando modifica la función
físicamente
posible.
Un
animal
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corriendo a la velocidad del sonido,
(efecto secundario de la adquisición del
consumiría tanta energía que de ningún
habla)
modo podría recuperarla con alimentos,
e) Especiación.
un animal con ruedas debería tener
Una vez sentadas las bases para
órganos móviles, desconectados del
resto del cuerpo, de modo que sería
imposible abastecer a las ruedas de
la
diferenciación
gradual
de
las
poblaciones (debidas a las mutaciones y
la selección natural), sólo resta contar
riego sanguíneo, y así sucesivamente.
con tiempo suficiente. Imaginemos dos
Vivimos en un mundo con unas
poblaciones de la misma especie que
leyes físicas fijas. Dentro de sus límites,
hayan permanecido aisladas durante un
los seres vivos pueden evolucionar y
millón de años (en dos islas separadas, o
“perfeccionarse”, pero nada más (y nada
a ambos lados de una cordillera, por
menos)
ejemplo) Dado que los ambientes que
han
Contraadaptaciones.
Algunas características presentes
en los seres vivos parece que han
evolucionado en el sentido de ser
perjudiciales. ¿Acaso no ha funcionado
la selección natural? Cuando estas
características paradójicas son vistas en
su
contexto,
resultan
ser
“efectos
secundarios” de la mejora de otros
caracteres más importantes para la
ocupado
selección
natural
diferentes,
habrá
la
favorecido
diseños diferentes en cada caso. Durante
un tiempo, a pesar de las pequeñas
diferencias acumuladas, si las dos
poblaciones pudieran haberse juntado
de nuevo, todavía podrían haber tenido
descendencia fértil. En ese momento
serían razas, o quizá subespecies de la
misma especie. Pero con el paso del
tiempo,
supervivencia y la reproducción.
eran
la
cantidad
de
caracteres
distintos entre los dos grupos es tal, que
Son
ejemplos
de
contraadaptaciones, el doloroso y difícil
parto de las hembras humanas (efecto
secundario de la adquisición de la
postura bípeda) o la unión de conducto
respiratorio y digestivo en la faringe
humana,
que
supone
un
aunque vuelvan a estar comunicados la
reproducción cruzada será imposible.
Llegado ese momento diríamos que una
especie ancestral ha dado lugar a dos
especies nuevas. Se ha producido una
especiación.
riesgo
permanente de atragantamiento y ahogo
Se
habla
de
especiación
alopátrica cuando la barrera que separó
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a ambas poblaciones era geográfica. Por
paleontólogos tratan de descifrar el
el contrario, si la separación no era
parentesco evolutivo o las relaciones
geográfica,
filogenéticas entre el maremagnum de
diríamos
que
se
ha
producido una especiación simpátrica.
seres vivos que pueblan o han poblado
la Tierra.
10.1.2-RELACIONES
FILOGENÉTICAS.
Desde que surgió la vida en la
Tierra, el proceso evolutivo ha dado
origen a miles de millones de especies.
La inmensa mayoría de esas especies ya
no existe, pero el registro fósil nos
permite asomarnos al pasado.
El
estudio
de
las
relaciones
históricas entre los organismos se
conoce como sistemática evolutiva, y
trata
de
filogenético.
reconstruir
Este
el
árbol
árbol
permite
diferenciar distintos patrones de cambio
evolutivo. En algunas ocasiones se
observan
cambios
graduales
y
progresivos en una sola dirección. Otras
veces se observan ramas que se bifurcan
en dos o tres caminos diferentes, y en
algunos caso se aprecian verdaderas
A lo largo de millones de años, unas
radiaciones
evolutivas,
cuando
un
especies han surgido de otras y han
tronco original se diversifica en cientos
formado otras nuevas, en un proceso
de ramas en muy poco tiempo. Un
que recuerda las relaciones familiares.
ejemplo de esto último, es la radiación
Del mismo modo que se puede rastrear
que
la genealogía de una gran familia, los
cuando se extinguieron los dinosaurios,
experimentaron
los
mamíferos
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y por consiguiente dejar vacíos los
según algunas estimaciones ha supuesto
ecosistemas terrestres.
ya la desaparición del 20% de las
especies de la Tierra.
Naturalmente, no todas las ramas se
bifurcan o continúan desarrollándose
indefinidamente hasta la actualidad. A
menudo las ramas se interrumpen, es
decir,
las
especies
o
grupos
se
10.1.3-POLÉMICAS INTERNAS DE
LA TSE.
extinguen. En general las extinciones se
de
los
-El ritmo de la evolución. La visión
a
los
darwinista tradicional es gradualista y
cambios ambientales bruscos, o a la
sostiene que el ritmo de la evolución es
llegada de especies foráneas.
lento y se debe a la acumulación de
deben
a
organismos
la
incapacidad
para
adaptarse
pequeños cambios. En los años 70, sin
A lo largo de la historia del planeta
se han producido varias fases de
extinción en masa, que se utilizan para
marcar el final de una Era o periodo
geológico.
Es
muy
conocida
la
extinción de los dinosaurios, a finales
del Cretácico (hace 65 millones de
años), que acabó con el 70% de las
especies que existían en aquellas fechas,
pero fue aún mayor la extinción del
Pérmico (hace 230 millones de años),
en la que desapareció el 96% de las
especies. En la actualidad estamos
asistiendo a otra extinción en masa, la
provocada por los seres humanos, que
embargo Gould y Eldredge plantearon
la teoría puntualista, según la cuál la
evolución
se
intervalos,
aceleraría
separados
en
por
cortos
largos
periodos de equilibrio o “no cambio”.
La visión puntualista de la evolución,
que ha gozado de cierta popularidad, no
es después de todo una alternativa. Por
un lado, si en un ambiente dado las
condiciones no cambian, las especies no
evolucionarán
porque
no
tendrán
necesidad de hacerlo. Por otro lado, los
rápidos
cambios
que
a veces
se
observan en el registro fósil, suelen
deberse a la sustitución de unas especies
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por otras invasoras, no a la evolución de
supervivencia, pero se ha descubierto
una población autóctona. Los términos
que muchas de ellas no son ni lo uno ni
“rápido”
son
lo otro, son neutras porque no tienen
puramente relativos. Un millón de años
papel adaptativo. Esto supone que
es
escala
algunas características presentes en los
ecológica, pero puede suponer sólo unos
seres vivos no han pasado el filtro de la
metros de roca sedimentaria, y en poco
selección natural, y se han transmitido
espacio los fósiles mostrarán “rápidos
por mero azar. Las mutaciones neutras
cambios”.
entonces, serían responsables en parte
un
y
“lento”,
periodo
además
enorme
a
de la evolución, pero de la parte
aburrida de la evolución, y de ningún
modo han tenido protagonismo en el
desarrollo de adaptaciones. Estas, nadie
lo pone en duda, son la obra de la
selección.
-El problema del altruismo. Durante
décadas, se propuso como un serio
problema
para
existencia
altruistas
el
de
en
darwinismo
la
comportamientos
numerosas
especies
Los
animales. Un individuo que presta su
molecular
ayuda a un congénere, desvía parte de
experimentados a finales del siglo XX,
sus recursos a la supervivencia de un
parecían llamados a causar serios
posible competidor. ¿No debería la
problemas a las viejas ideas darwinistas.
selección natural eliminar a este tipo de
Curiosamente, la genética ha venido a
ejemplares? ¿No debería la selección
confirmar o a complementar la mayoría
natural favorecer a los individuos
de las hipótesis evolutivas. Es el caso
egoístas que sólo trabajan para sí
del descubrimiento de las mutaciones
mismos?
-Las
avances
mutaciones
en
neutras.
genética
neutras por parte de Mooto Kimura. El
Este caso representa otro falso
darwinismo clásico sostenía que por
problema. Los etólogos han demostrado
definición, todas las mutaciones debían
que el altruismo sólo se presenta en dos
ser beneficiosas o perjudiciales para la
casos bien definidos.
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-En grupos donde se practica el
para proteger la colmena. El motivo de
“hoy por ti mañana por mí”. Los
semejante sacrificio hay que buscarlo en
murciélagos vampiros, por ejemplo,
la esterilidad de las obreras. Al no poder
ceden una parte de la sangre que han
reproducirse,
conseguido a los compañeros que no
transmitir sus genes es a través de la
han comido en toda la noche por falta
reina.
su
única
forma
de
de presas. Pero si un individuo no presta
El altruismo familiar, lejos de
ayuda a nadie a lo largo de varias
contradecir el darwinismo, viene a
noches, es identificado, atacado con
ofrecer un punto de vista aún más
saña y expulsado de la colonia. ¿Quién
radical. Los auténticos protagonistas de
lo tiene más difícil para sobrevivir y
la evolución no son los individuos ni las
reproducirse?
especies, sino los genes. Los ejemplos
-En grupos unidos por vínculos
anteriores demuestran que la vida de los
familiares. Un padre puede poner en
individuos aislados carece de valor, y
peligro su vida desviando la atención de
que lo que realmente importa es la
los depredadores. Quizá sacrifique su
transmisión de genes. (La teoría del gen
vida, pero favorece la supervivencia de
egoísta propone que los individuos
sus descendientes, y ellos han heredado
somos tan sólo vehículos temporales,
sus genes, por lo que el comportamiento
construidos por los genes, y destinados
altruista se mantendrá en la siguiente
a transmitir genes)
generación. Un padre “egoísta”, en
cambio,
ante
el
menor
peligro
abandonaría a sus crías para salvar su
pellejo. Sin duda llegaría a viejo, pero
difícilmente
sobrevivirían
sus
descendientes, de modo que sus genes
no pasarían a la siguiente generación,
por lo que el comportamiento egoísta,
desaparecería de nuevo.
-La transmisión de información no
genética. Todo lo expuesto en el tema
bastaría para explicar la evolución de
más del 99% de las especies. Sin
embargo existe un minúsculo grupo de
seres vivos (aves y mamíferos) que no
sólo transmiten información genética a
sus hijos, sino que a veces les
transmiten
información
cultural,
Un caso extremo de altruismo
directamente de cerebro a cerebro.
familiar es el que presentan los insectos
Puede ser la técnica de un canto
sociales, donde las abejas obreras,
atractivo para las hembras en las aves,
literalmente lanzan ataques suicidas
la técnica de caza entre los delfines, o la
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técnica de usar palos y piedras en
chimpancés
y
humanos.
Si
la
supervivencia de los individuos ha
dependido en parte de la cultura
aprendida, la selección natural ha
podido tener una restricción importante.
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10.2- EL ORIGEN DE LA VIDA.
Las preguntas "quiénes somos" y "de
de trigo, e incluso de ropa sucia. (A pesar de
dónde venimos" acompañan a nuestra especie
conocer la existencia de microbios en muchas
desde que apareció como tal. Al margen de
personas enfermas, en ningún momento se
explicaciones míticas, la Biología ha resuelto
pensaba que los microbios transmitían la
en parte esas cuestiones gracias a las teorías de
enfermedad, sino que la enfermedad creaba
la evolución. La evolución explica cómo han
ésos microbios).
aparecido todas las especies actuales, por
cambios graduales a partir de un antecesor
común, pero no explica cómo apareció ese
antepasado común. El origen de la vida es pues,
uno de los principales interrogantes de la
ciencia actual.
10.2.1-ANTECEDENTES.
La generación espontánea.
Desde la antigüedad, tanto en Europa
como en Asia, se había creído que los
organismos
simples
se
generaban
Louis Pasteur
espontáneamente, sin necesidad de descender
de otros seres vivos. Así, en China se pensaba
que los pulgones se creaban a partir del bambú
joven, en la India se pensaba que moscas,
escarabajos y otros insectos se generaban a
partir del sudor y la basura, en Egipto se
pensaba que el limo del Nilo producía sapos,
ranas, ratas y serpientes. En la Europa del siglo
XVII, se podían encontrar recetas de cómo
"crear" insectos, protozoos e incluso ratones a
partir de licores, extractos de animales, granos
La idea de generación espontánea fue
adquiriendo el rango de polémica científica,
con las primeras esterilizaciones aceptables,
conseguidas por Lazzaro Spallanzani, y sobre
todo las de Louis Pasteur, con las que
demostró que cualquier fluido nutritivo,
nunca desarrollaba seres vivos si no se
permitía que llegaran a él semillas, huevos o
esporas de otros seres vivos. A partir de
mediados del siglo pasado, se abandonó la
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La característica más importante que
idea de generación espontánea, y se aceptó
que
todo
organismo
procede
de
otro
organismo.
posee nuestro planeta es sin duda, la existencia
de vida. Por supuesto que existen otras
características que hacen diferente a la Tierra
de sus vecinos (Venus, Marte) como la
existencia de agua líquida, o la presencia de
El vitalismo.
oxígeno libre en la atmósfera. Pero estas
Hasta el siglo XIX parecía imposible
peculiaridades son insignificantes comparadas
fabricar en laboratorio, a partir de compuestos
con la existencia de una Biosfera. Es más,
minerales, moléculas idénticas a las presentes
algunas de ellas son consecuencias de la
en los seres vivos. Químicos, médicos y
existencia de vida.
biólogos creían firmemente que tales sustancias
Hoy sabemos que los actuales seres
sólo podían ser creadas gracias a una misteriosa
vivos son el producto de una larga evolución
"fuerza vital", presente tan sólo dentro de los
basada en las mutaciones y la selección natural,
organismos vivos. Química orgánica (o del
que ha durado miles de millones de años.
Carbono) era sinónimo de vida.
Sabemos que todo ser vivo desciende de otro
El vitalismo se fue al traste con la
ser
vivo,
que
distintas
especies
tienen
primera síntesis artificial de un compuesto
antepasados comunes, y que en definitiva todos
orgánico: la urea, realizada en 1828 por el
los seres vivos tienen un origen común. Este
químico alemán Friedrich Wöler, a la que
hecho se manifiesta en tres propiedades
siguieron la de otras muchas sustancias
comunes a toda la materia viva, pese a su
orgánicas. Desde entonces se sabe que
inmensa diversidad:
innumerables sustancias orgánicas pueden
1-La universalidad de la composición
originarse y estar presentes en lugares donde no
química. Todos los seres vivos están formados
haya rastro de vida. Sin embargo aún es
por moléculas basadas en la química del
frecuente oír "se ha descubierto la presencia de
carbono. El carbono, gracias a sus propiedades,
sustancias orgánicas en Titán, por lo que los
es fuente de una inmensa variedad de
astrónomos albergan la esperanza de encontrar
compuestos, con una estabilidad compatible
vida en este satélite de Saturno".
con las condiciones de la vida.
10.2.2- QUÉ ES LA VIDA?
2-La universalidad del código genético.
Todos
los
seres
vivos
almacenan
su
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información hereditaria en el ADN. La
origen. Y lo más importante; hay un único
capacidad de almacenar información reside en
árbol de la vida. La vida apareció una vez en la
un alfabeto de 4 letras. Todos los seres vivos
Tierra, y ha originado a todos los organismos
traducen el lenguaje del ADN al del ARN, y el
que podemos contemplar, pero no han
de éste al lenguaje de las proteínas, formadas
aparecido desde entonces "nuevas vidas": no
por los mismos 20 tipos de aminoácidos, y
hay varios "árboles de la vida", al menos en
construidas por los ribosomas, básicamente
nuestro planeta.
iguales en todo ser vivo. Todo ser vivo además,
duplica
constantemente
sus
instrucciones
hereditarias.
Descifrar el misterio del origen de la
vida, consiste en explicar cuándo, dónde y
cómo surgió el primer ser vivo de la Tierra.
Para ello es imprescindible definir qué es la
3-La universalidad de la organización
vida, o siendo más precisos, ¿qué propiedades
celular. Todo ser vivo está constituido por una
debe cumplir un sistema para poder ser
o más células, que limitan con el exterior o
considerado como viviente?. Las respuestas
través de membranas de lípidos y proteínas, y
más aceptadas a esta cuestión son:
que realizan por sí mismas todas las funciones
básicas de la vida.
1-Estabilidad frente al medio: poseer
mecanismos que independicen al organismo de
las condiciones externas, es decir, luchar contra
el equilibrio químico, contra los cambios
bruscos de temperatura, contra la desecación,
etc.
2-Autocontrol: las partes del organismo
han de trabajar coordinadamente para el bien
común.
3-Reaccionar ante estímulos- Supone
tener la capacidad de recoger estímulos
Watson y Crick
externos, y elaborar respuestas apropiadas ante
El "árbol de la vida" en resumen, es
grande,
variado
y
frondoso.
Presenta
innumerables ramas con diferencias notables
cada uno de ellos.
4-Almacenamiento
de
información
hereditaria- Poseer la capacidad de codificar
entre sí, pero posee un único tronco: un único
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instrucciones, con las que construir un ser vivo
su composición química o de su aspecto.
idéntico.
Durante mucho tiempo, el problema parecía
5-Reproducción- Capacidad de crear
copias, de acuerdo con
la información
centrado en explicar el origen de los
compuestos de Carbono, pero como hemos
visto, ni la vida es imprescindible para la
hereditaria que se posea.
química orgánica, ni probablemente, la química
6-Evolución- Las copias creadas no
orgánica lo sea para la vida.
deben ser fieles al 100%. Deben suceder
pequeños errores, de manera que aparezcan
continuamente
posibilitando
la
10.2.3- ¿CUÁNDO APARECIÓ LA
nuevas
variaciones,
VIDA? (Primeras etapas de la evolución de
adaptación
a
los seres vivos)
distintas
condiciones, y a largo plazo, la evolución
Vamos a realizar una cronología de la
aparición de las primeras formas de vida,
biológica.
7-Obtención de energía del exteriorTodos las propiedades antes citadas, requieren
aportes de energía. Los seres vivos poseen un
orden elevado, pero no violan el segundo
principio de la Termodinámica, ya que no son
sistemas aislados: reciben energía del exterior
independientemente de cómo surgió la primera.
Debemos tener en cuenta que las primeras
oleadas de vida, supusieron un fuerte impacto
para el medio, de manera que no sólo
evolucionaron los seres vivos, sino también la
atmósfera, la hidrosfera e incluso la litosfera.
Los seres vivos y el medio se influyeron
respirando, fermentando, etc.
mutuamente.
Así pues, cualquier sistema que cumpla
la totalidad de las características anteriores,
debe
ser
considerado
como
vivo,
independientemente (y esto es importante) de
Partimos de una Tierra joven, recién
consolidada, sometida aún frecuentes impactos
meteoríticos, vulcanismo mucho más activo
que el actual, océanos más delgados y
20
Manuel Buil
atmósfera más tenue. Pero la principal
Hace 3600 millones de años aparecen
característica es que no había oxígeno libre ni
los primeros organismos autótrofos. Son
en la atmósfera ni disuelto en las aguas, es
similares en todo a los anteriores, pero añaden
decir, partimos de condiciones reductoras.
la capacidad de formarse su propia materia
En una atmósfera sin oxígeno (O2),
tampoco hay ozono (O3), por lo que penetran
hasta la superficie de la Tierra todas las
radiaciones solares. Las descargas ultravioletas
inciden sobre los gases atmosféricos (que
también están disueltos en los océanos), y los
combinan formando sustancias orgánicas, que
al no haber oxígeno libre, nada las destruye y
orgánica, aprovechando la energía que se libera
en reacciones exotérmicas que suceden en el
medio (similares a las actuales bacterias
quimiosintéticas)
Continúan
siendo
procariontes y anaerobios, pero constituyen los
primeros productores. La vida se independiza y
se expande rápidamente por los océanos.
los primeros organismos fotosintéticos. No sólo
pueden acumularse en los mares.
en los océanos las primeras formas de vida. Se
trata de seres unicelulares, procariontes (de
organización celular sencilla), anaerobios (no
toleran el O2), y heterótrofos (no son capaces
pueden fabricarse su propio alimento, sino que
su fuente de energía es la abundante e
inagotable luz solar. Al principio se trata de una
fotosíntesis en la que no se libera O2 sino S, ya
que la fuente de H+ y de e- no es el H2O, sino
de fabricarse su propia materia orgánica).
el H2S (como sucede con las actuales
Sobreviven fermentando sustancias orgánicas
sulfobacterias púrpuras). El ambiente general
formadas
sigue siendo reductor, y ningún ser vivo
por las
descargas
ultravioletas
(similares a las actuales arqueobacterias)
necesita el oxígeno.
Poco después, aparece una nueva forma
de fotosíntesis. Es en todo igual a la anterior,
excepto en la fuente de H+ y e- . Comienza a
utilizarse la abundantísima H2O, con lo que se
inicia una masiva liberación de O2 en las capas
superficiales de los océanos. Sin embargo,
durante al menos 100 millones de años no se
acumula oxígeno libre en la atmósfera, ya que
el que se va produciendo es empleado en oxidar
21
Manuel Buil
las rocas de la superficie, los abundantes gases
reductores (metano, amoniaco, etc) y sobre
todo, los cationes metálicos en disolución. El
hierro, hasta entonces disuelto como Fe2+,
comienza a precipitar masivamente en forma de
Fe2O3
(hematites), originando las rocas
conocidas
como
"Formaciones
Ferríferas
Bandeadas", que constituyen la primera prueba
indirecta de la existencia de vida, o al menos,
de un cambio a una atmósfera e hidrosfera
oxidantes.
Las bacterias responsables de el último
cambio, serían
similares
a las
actuales
cianobacterias, y también nos dejaron los
primeros fósiles : los estromatolitos, o láminas
de colonias de bacterias fotosintéticas, que se
forman en medios intermareales.
La acumulación de oxígeno, provoca
cambios dramáticos en la joven biosfera.
Todas las formas de vida anteriores quedan
relegadas a ambientes locales anóxicos, y son
sustituidas por la nueva estirpe de bacterias
aerobias, que no sólo toleran el oxígeno, sino
que comienzan a utilizarlo victoriosamente
para obtener energía de una forma mucho más
eficiente (respiraciones)
22
Manuel Buil
La acumulación de oxígeno además,
10.2.4- ¿CÓMO APARECIÓ LA VIDA?
supone la formación de una incipiente capa de
ozono en la atmósfera, con lo que la radiación
ultravioleta deja de bombardear la superficie, y
la
síntesis
fotoquímica
de
compuestos
orgánicos, desaparece definitivamente.
Hace 1500 millones de años, aparecen
los primeros organismos de organización
eucariota, posiblemente a partir de colonias de
procariotas. Con los organismos eucariotas, se
inventa la reproducción sexual, lo que permite
la mezcla continua de caracteres, y una
variabilidad mucho mayor. La evolución se
acelera considerablemente.
los primeros seres pluricelulares, tras un primer
estadio de colonias similares a las actuales
volvox.
4.1-La atmósfera primitiva
Como ya se ha dicho, en una atmósfera
como la actual, no es posible la síntesis de
compuestos orgánicos fuera de los seres vivos,
y de formarse, se destruirían rápidamente por
oxidación. Los compuestos orgánicos están
limitados en la actualidad al interior de los
seres vivos, o a los ambientes anóxicos. Sin
embargo la atmósfera primigenia no contenía
oxígeno
libre,
y
estaba
constituida
mayoritariamente por N2, CO2, y cantidades
apreciables de amoniaco, metano e hidrógeno.
23
Manuel Buil
Esta hipótesis se ve confirmada por varios
fuente de energía para unir constituyentes
hechos independientes:
atmosféricos simples, formándose sustancias
-Ésa es la composición de los planetas
orgánicas sencillas. Éstas, se habrían ido
disolviendo y acumulando en los mares,
vecinos al nuestro.
formando una "sopa o caldo primitivo". En
-Ésos son los gases que se desprenden
mayoritariamente en las erupciones volcánicas.
-Ésa sería la composición de la
atmósfera si desapareciese la fotosíntesis.
dicha "sopa", las moléculas orgánicas sencillas
se habrían unido por azar, formando los
primeros polímeros o macromoléculas de
interés biológico, las cuales, al cabo de
del
millones de años habrían formado sistemas
Precámbrico demuestran siempre que se
autorreproductores, iniciándose la vida. Los
sedimentaron en ambientes reductores.
experimentos que se fueron realizando en los
-Las
En
rocas
una
más
atmósfera
antiguas
reductora
los
compuestos orgánicos son estables, pero
¿cómo pudieron formarse sin seres vivos?.
siguientes 40 años intentaron seguir la senda
trazada
por
Oparin,
consiguiéndose
sorprendentes éxitos, y también callejones sin
salida.
En 1953, el bioquímico estadounidense
4.2-La "Química prebiótica".
Stanley Miller,
obtuvo
el
primer
éxito
experimental importante. Preparó una mezcla
En la década de los años 30, el
bioquímico soviético Alexei Oparin, publicó el
primer intento serio y plausible de explicar el
origen de la vida, partiendo de una Tierra
primitiva. En esencia su teoría proponía que las
descargas ultravioletas, habrían servido de
gaseosa que simulaba la composición original
de la atmósfera, y la sometió a descargas
eléctricas. Al cabo de varios días fueron
apareciendo sustancias como el cianuro de
hidrógeno (HCN), el formaldehído (CH2O), la
urea,
el
ácido
acético
y
numerosos
24
aminoácidos.
Por
supuesto,
Manuel Buil
todos
ésos
compuestos se obtenían ya de forma rutinaria
4.3-De las macromoléculas a la
organización celular.
en laboratorios de todo el mundo, pero Miller
demostró que se formaban espontáneamente,
sin catalizadores y sin sucesión precisa de
pasos intermedios. Bastaba un ambiente
reductor y un aporte energético.
Microsferas de Fox
La resolución del misterio del origen
de la vida, requería obtener auténticas
estructuras celulares, a partir de grandes
biomoléculas. En 1971, el británico Sidney
Coacervados
Fox obtuvo en laboratorio unas estructuras a
las que llamó microsferas, de un tamaño entre
En los años que siguieron a los
resultados de Miller, se desató una carrera por
simular la formación de biomoléculas en
condiciones similares a las de la Tierra
primitiva. Se probaron con distintas mezclas y
distintas fuentes de energía, y el fruto fueron
nuevas biomoléculas, como bases nitrogenadas,
azúcares y grasas (aunque estos dos últimos en
mucha menor cantidad). Los monómeros
orgánicos obtenidos reaccionaban fácilmente
entre sí para dar polímeros (como los llamados
proteinoides).
1 y 80 micras. Cada microsfera estaba aislada
del exterior por una doble capa de lípidos y
proteínas (similar a cualquier membrana
celular). Las microsferas, son capaces de
colocar nuevos lípidos y proteínas en su
superficie, constituyendo una forma simple de
crecimiento.
Son
capaces
de
absorber
glúcidos, aminoácidos y enzimas, haciéndolos
fermentar en su interior y extrayendo así
energía del medio circundante. Son también
capaces de enquistarse cuando las condiciones
externas son adversas. El camino trazado por
Oparin parecía estar casi concluido. A finales
de los años 70, parecía que sólo restaba por
25
Manuel Buil
crear en laboratorio estructuras capaces de
reproducirse, pero nunca se consiguió.
4.4- La Panspermia.
En la década de los cincuenta del siglo
XX, el británico Fred Hoyle planteó la
hipótesis de que la vida unicelular pudo haber
llegado desde el espacio. Su teoría no tuvo
ningún respaldo, pero años después comenzó
la búsqueda de compuestos orgánicos en
meteoritos y cometas y los resultados fueron
sorprendentes.
Así pues, la química orgánica es un
suceso más abundante en el universo de lo
que se creía. La teoría de la Panspermia
plantea que los cometas (millones en el
sistema solar) habrían ido sembrando de
macromoléculas los planetas y satélites, y la
vida habría florecido sólo en los sitios
En 1986, la sonda Giotto descubrió en la
estela del cometa Halley sustancias como el
“fértiles”.
La
Panspermia
no
resuelve
el
cianuro de hidrógeno, formol y 14 glúcidos.
problema del origen de la vida, sino que lo
En el meteorito de Murchisson se hallaron 14
traslada a otro lugar del sistema solar.
aminoácidos, 250 hidrocarburos distintos y
las cinco bases nitrogenadas propias de la
vida (adenina, guanina, citosina, timina y
uracilo) Más tarde se ha demostrado que
incluso el polvo cósmico contiene compuestos
que se creían exclusivos de la vida.
Composición del polvo cósmico.
26
Manuel Buil
microsferas de Fox y sus colaboradores,
4.5-Los primeros replicadores. El
aparecen
papel de las arcillas.
Todos los intentos de producir en
laboratorio una vida basada en el C han
fracasado en el mismo punto: La reproducción.
Hoy por hoy no hay reproducción sin ácidos
nucleicos,
y
indican simplemente que las membranas
éstos
no
pueden
aparecer
espontáneamente. Los bioquímicos necesitan
14 pasos muy precisos para fabricar un solo
fácilmente,
necesariamente
pero
nada
más),
precisamos
algún
paso
intermedio. Unos pasos de los que pueden no
quedar rastros, como un andamiaje que ayuda a
construir un edificio, pero que es retirado tras
su conclusión. Faltan los catalizadores no
biológicos, que condujeron a la síntesis de
ADN y ARN.
casualidades
La idea de que algunos minerales hayan
encadenadas, son posibles, 14 casualidades
podido desempeñar un papel importante en la
seguidas son absolutamente improbables). Para
aparición de la vida, no es algo nuevo.
cada paso, precisan de una enzima u otro tipo
Numerosos autores han utilizado (con éxito)
de catalizadores. El ser vivo más simple que
minerales para la síntesis de macromoléculas
podamos imaginar, necesitaría al menos un
orgánicas. La idea más aceptada es que
mínimo de 50 genes activos, lo que supondría
diversos silicatos, especialmente las arcillas
decenas de miles de nucleótidos colocados en
pudieron haber actuado como catalizadores,
orden correcto. Ciertamente, la Tierra dispuso
consiguiendo en algún momento la síntesis de
de varios cientos de millones de años para
un ácido nucleico.
nucleótido
(dos
o
tres
"jugar a los dados" con las biomoléculas, pero
ni con todo ese tiempo se puede esperar que se
forme un gen "por azar". Se ha sugerido que las
primeras moléculas autorreplicadoras, pudieron
“Ciclo vital” de los silicatos.
ser de ARN o algo aún más simple, pero el
Pero científicos como Graham Cairns-
problema de la improbabilidad de su síntesis
Smith van mucho más allá. Para ellos, no sólo
espontánea sigue siendo insalvable.
los minerales sirvieron de punto de partida para
Dado que la vida que conocemos es de
alta tecnología. Dado que la actual maquinaria
biológica es en definitiva, demasiado compleja
para
aparecer
espontáneamente.
la
vida
actual,
sino
que
las
arcillas
constituyeron la primera clase de vida que
habitó nuestro mundo.
(Las
27
Manuel Buil
Cuando un mineral de arcilla está
creciendo a partir del "alimento" disuelto en el
agua, las nuevas capas cristalinas crecen de
acuerdo con el patrón que existe en la
"semilla", de modo que los "errores" originales
son repetidos indefinidamente mientras dure la
cristalización. Los nuevos minerales pueden
pasar a formar parte de rocas sedimentarias, o
Las arcillas, como todos los demás
pueden ser erosionados. Cada mineral
se
minerales, se forman a partir de disoluciones
rompe entonces en fragmentos diminutos, que
saturadas. Crecen colocando ordenadamente
se
nuevas capas de átomos, según patrones
información del cristal "padre"). Algunos
geométricos característicos. No obstante, para
fragmentos, tendrán la posibilidad de caer en
que crezca un mineral, es precisa la existencia
mares o lagos, donde volverá a repetirse el
de una "semilla". Basta con que aparezca un
proceso; pero también se encontrarán con
trocito diminuto de cristal en la disolución, para
"semillas" rivales capaces de realizar su propio
que el crecimiento sea posible.
ciclo de crecimiento-rotura-dispersión. Quien
dispersan
portando
los
errores
(la
Por otra parte, los cristales del mundo
de ellas realice su "ciclo vital" con más éxito
real, poseen "imperfecciones" producidas por
depende en buena medida del tipo particular de
azar (las más frecuentes son la sustitución de
imperfecciones cristalográficas que posea. Por
unos átomos por otros, aparición de huecos en
puro azar, además, irán apareciendo nuevos
la red por ausencia átomos, dislocaciones de la
errores (mutaciones).
red que generan mosaicos piezas con distintas
(Las arcillas poseen pues, las bases para
orientaciones, maclas, etc). Algunas de estas
protagonizar una evolución Darwiniana basada
imperfecciones alteran las propiedades físico
en la variación y la selección natural. Para
químicas del cristal, alterando la velocidad de
llegar hasta este escenario no ha sido necesario
crecimiento, causan cambios en la forma o
plantear
hábito cristalino del mineral, cambian su
atmósferas de condiciones improbables, ni
solubilidad, proporcionan mayor o menor
casualidades
dureza, causan su rotura al alcanzar cierto
procesos geológicos como erosión, viento,
tamaño, etc.
disolución,
ningún
ambiente
encadenadas,
cristalización,
extraño,
sino
etc,
ni
vulgares
fácilmente
reproducibles en laboratorio.)
28
Manuel Buil
En un primer estadio, los replicadores
cristalinos, carentes de cualquier competencia,
se extienden por las aguas. Según CairnsSmith, al principio vivirían en ambientes
protegidos, en rocas porosas o fondos marinos,
y más adelante se extendieron a lugares más
expuestos, más cambiantes, mas próximos a la
superficie.
De sobra es conocido el "gusto" que
muestran las arcillas por formar complejos de
adsorción, es decir, capas ordenadas de iones,
ajenos al cristal pero pegados a él con enlaces
débiles, originando capas concéntricas. A
menudo este proceso sirve de mecanismo de
unión de unas sustancias con otras. Es decir, las
arcillas no sólo se copian, sino que son
catalizadores activos. Cuando en el agua
abundan las sustancias orgánicas, las arcillas
las atrapan, y se rodean de ellas formando los
lodos bituminosos. Hasta aquí es donde puede
progresar hoy día esta particular evolución,
porque donde hay arcillas con biomoléculas,
existen bacterias, hongos y animales comedores
de limo que abortan cualquier "intento
Algunas
variedades,
portarían
mejoras, haciendo que las condiciones fuesen
más duras para sus rivales. Podrían haber
aparecido "depredadoras" capaces de destruir a
otros replicadores, e incorporar los fragmentos
de sus víctimas como materia prima. (Es
importante recordar que no se sugiere ningún
proyecto deliberado, sencillamente el mundo
tiende a llenarse de aquellas variedades de
arcilla que poseen propiedades que las hacen
crecer y diseminarse con más éxito). Los genes
minerales
no
poseen
el
exacto
control
molecular que poseen nuestros enzimas, pero
con su información, podrían haberse construido
poros, membranas, conductos y otros trucos
destinados a un crecimiento y un uso del agua
saturada, verdaderamente eficaces.
evolutivo". A comienzos del Precámbrico sin
embargo, no existían las bacterias ni por
supuesto los animales. Además, como hemos
visto, las aguas almacenaban gran cantidad de
materia orgánica. El relato de la primera vida,
la "vida de baja tecnología", puede comenzar.
29
Manuel Buil
incluso
pueden
realizar
una
auténtica
fotosíntesis)
Algunas familias de cristales, pudieron
catalizar la síntesis de nuevas sustancias que les
ayudasen en sus procesos de replicacióndispersión. Estas sustancias secundarias serían
en un principio meras herramientas de los
genes de arcilla (¿su fenotipo?) (Las moléculas
orgánicas son usadas con frecuencia en la
industria petrolera para alterar las propiedades
de lodos bajo presión de fluidos. Ej: los
cristales
de
montmorillonita,
tienden
a
fragmentarse en presencia de determinados
compuestos orgánicos, los taninos alteran la
dureza de illitas y caolinitas, otras, disminuyen
la solubilidad de los minerales, etc) La "edad de
oro" de la vida de baja tecnología, sería un
Silicatos.
Con el tiempo, se inventarían las
proteínas. No sólo como soportes estructurales,
sino con funciones catalizadoras. Su función de
control químico, resultaría mucho mejor que
las rudimentarias superficies de la arcilla. Un
gen cristalino, trabajando con enzimas, sería
capaz de llevar a cabo su ciclo vital de un modo
mucho más rápido y preciso. La selección
natural trabajaría a su favor. Poco después, se
inventaría el ARN como elemento estructural.
Durante bastante tiempo, sin embargo, ninguno
de los cada vez más complejos "cuerpos"
orgánicos tenía la capacidad de replicarse.
En un momento dado, el ARN, o algo
orgánicos,
similar, comenzó a duplicarse por sí mismo.
controlados por genes de cristal, que continúan
Proteínas y ARN tomaron las riendas, y se
poseyendo la información hereditaria, y aún
mostraron no sólo como mejores catalizadores,
son los únicos replicadores. (En laboratorio se
sino como ejemplares y rápidos replicadores.
han obtenido variedades de arcillas que se
En éste momento, el primer ser vivo,
rodean de membranas lipídicas cuando han
enteramente orgánico vio la luz. Se produjo el
agotado sus posibilidades de crecimiento, y que
primer relevo genético. Las nuevas formas de
mundo
poblado
por
seres
vida (¿bacterias?), demostraron realizar todas y
30
cada una de sus funciones de autocopiado de un
Manuel Buil
Cairns-Smith,
Dawkins
y
otros,
modo infinitamente más efectivo que las viejos
proponen que en la actualidad se está
replicadores minerales, que pronto pasarían a la
produciendo un nuevo relevo genético. La
historia. Había comenzado la vida de alta
nueva oleada de vida no está basada en el
tecnología: nuestra vida.
carbono. Su información son bits, y sus cuerpos
Epílogo.
están hechos de circuitos semiconductores de
silicio. Aunque todavía está en su niñez y aún
La selección natural creó los genes
replicadores (con las arcillas, o por cualquier
otro camino) Los genes se agruparon y se
rodearon de estructuras que llamamos células y
cuerpos, auténticas máquinas de supervivencia
destinadas a su mejor y más rápida transmisión.
La evolución también consiguió equipar a
algunos cuerpos con computadoras de abordo
que llamamos cerebros. Recientemente, los
cerebros han comenzado a construir estructuras
replicadoras, completamente ajenas a los genes
orgánicos.
depende por entero de nosotros, su velocidad
replicadora es superior a la nuestra en varios
órdenes de magnitud. El día que existan
máquinas u ordenadores capaces de crear
copias de si mismos, el segundo relevo
genético se habrá consumado. ¿Habrá en un
futuro remoto organismos electrónicos dotados
de consciencia e inteligencia que se pregunten
"quiénes son y de dónde vienen"? ¿Existirán
biólogos de metal y silicona que consideren
imposible la aparición por azar de sus primeros
antepasados,
los
ordenadores?
¿Podrá
imaginarse uno de estos seres, que fueron
creados por una vida anterior, basada en el
carbono? Evidentemente, todo esto no es más
que ciencia ficción, pero sería irónico que la
vida basada en el silicio, recuperara el control
de la evolución, después de un interludio (que
duró tres eones) de vida de Carbono.
31
Manuel Buil
1
10.3-
Manuel Buil
PALEONTOLOGÍA. HISTORIA DE LA VIDA EN LA
TIERRA.
El interés de los fósiles es
10.3.1- Fósil y fosilización.
Se define fósil, como "un resto de
múltiple:
la vida del pasado", y bajo ese nombre,
podemos encontrar:
fundamental de la evolución de los seres
vivos)
-partes orgánicas preservadas.
-esqueletos
-interés paleobiológico (prueba
intactos
-interés estratigráfico (para datar
o
rocas u otros fenómenos, con fósiles
recristalizados.
guía)
-moldes externos o internos del
-interés
esqueleto, impresos en el sedimento.
sedimentológico
(para
determinar ambientes sedimentarios, y
-huellas de la actividad vital del
organismo
(de
desplazamiento,
de
poder
realizar
reconstrucciones
paleogeográficas y paleoclimáticas)
alimentación, fecales, etc)
-interés económico.
-El proceso de fosilización.
Cuando un organismo muere,
constituye un objeto sedimentario más,
y sufrirá una evolución paralela a la
diagénesis de los sedimentos que lo
envuelven, pudiendo dar lugar a las
distintas categorías de fósiles:
También se usa el término
"fósil", para referirse a especies que son
las
últimas
representantes
de
una
familia o clase ("fósil viviente"), o a
hidrocarburos
procedentes
fermentación
de
("combustibles fósiles")
seres
de
la
vivos
-preservación
total:
por
estar
encerrados en ambientes sin oxígeno
(insectos en ambar), o por conservarse
congelados
(vertebrados
en
hielos
glaciares)
-conservación
del
esqueleto:
descomposición de las partes orgánicas.
2
Manuel Buil
-enterramiento y relleno.
-diagénesis
y
litificación
del
esqueleto, pudiendo conservarse
intacto, recristalizar o disolverse, dando
lugar a moldes internos o externos.
10.3.2-Historia de la vida en la
A pesar de ello, se puede afirmar
Tierra.
que a finales del Proterozoico, ya
. La vida en el Precámbrico.
los
existían todos los grupos actuales, si
Si se estudia la paleoecología de
exceptuamos a los vertebrados y a las
organismos
plantas terrestres.
más
antiguos,
se
observa, atendiendo a los sedimentos
asociados, que todas las formas de vida
más antiguas habitaron sin excepción en
el
medio
marino.
acuático,
Existen
principalmente
pocos
fósiles
Son
característicos
los
estromatolitos, colonias laminares de
bacterias
fotosintéticas
propias
de
ambientes mareales.
del
Precámbrico por varias razones:
-la vida surge en el Precámbrico, y
al principio alcanza poca distribución.
. La vida en el Paleozoico.
A comienzos de la era paleozoica,
se produce una gran expansión de la
vida, con la aparición y desarrollo de la
-los primeros seres vivos carecían
de esqueleto.
-las rocas del precámbrico, han
mayoría de los grupos actuales. En el
Paleozoico, se producirá también la
conquista de los continentes.
sufrido varias etapas metamórficas y
tectónicas, que han ido cambiando las
texturas originales, y por consiguiente,
han ido desapareciendo los fósiles que
contuvieran.
En el Cámbrico los organismos
más importantes por su abundancia son
3
Manuel Buil
los artrópodos, sobre todo trilobites y
destacan
las
colonias
de
corales
braquiópodos. Aparecen también los
recifales, los braquiópodos (Spírifer), y
moluscos, los equinodermos y los
los equinodermos (crinoideos), mientras
poríferos, siendo la flora acuática de
que desaparecen casi por completo los
tipo algal.
trilobites.
Durante el ordovícico y silúrico,
perduran los trilobites, y alcanzan su
apogeo los braquiópodos, abundando
también los moluscos cefalópodos y los
corales.
El
caracteriza
periodo
por
la
silúrico
se
abundancia
de
Durante
graptolitos. En este periodo, aparecen
el
Carbonífero,
se
también los primeros vertebrados, los
completa la colonización continental,
peces agnatos, que casi desaparecen en
con
el Devónico, siendo sustituidos por los
pteridofitas (licopodiales, equisetales y
peces
helechos), apareciendo al final del
placodermos.
la
aparición
periodo,
las
de
primeras
bosques
plantas
de
con
semillas y flores: las gimnospermas.
Aparecen también los primeros reptiles.
En el medio marino, predominan los
cefalópodos
(goniatites),
los
braquiópodos, los corales y los peces
cartilaginosos.
El Devónico está marcado por
la conquista de los continentes por parte
de los insectos, briofitas, y más tarde
por los primeros anfibios, descendientes
de los peces crosopterigios. En el mar,
A
finales
del
Pérmico,
desaparecen los trilobites, la mayor
4
Manuel Buil
parte de los corales y braquiópodos, y
antecesores de los mamíferos (que
tambien
aparecen en el Triásico medio), y de las
la
continental.
mayoría
Esta
de
crisis
la
flora
biológica,
aves (que aparecen en el Jurásico)
coincide con la orogenia hercínica, y
marca el final de la era paleozoica.
La vida en el Mesozoico.
La era anterior, había concluido
con la desaparición de gran parte de los
invertebrados, vertebrados y plantas en
océanos y continentes. A comienzos del
triásico,
tendrá
lugar
una
nueva
explosión de vida, con la diversificación
de los escasos grupos supervivientes.
En el reino vegetal, se desarrollan
también durante el Mesozoico, las
gimnospermas (gymcoales, cicadales y
coníferas), y dan lugar en el Cretácico a
las primeras plantas con flores y frutos:
las angiospermas, que evolucionarán y
se extenderán con gran rapidez, gracias
a sus ventajas reproductivas.
Se desarrollan los reptiles, hasta
convertirse en el grupo dominante
durante el Jurásico y el Cretácico. Este
hecho es importante porque son los
5
Manuel Buil
fósiles
más
importantes
ungulados,
los
carnívoros,
los
son
los
proboscideos,
los
insectívoros
y
los
roedores.
En el mar se expanden los peces
óseos.
A pesar de ello, los fósiles más
abundantes
son
(ammonites
los
y
braquiópodos
Entre los invertebrados, tras
desaparecer los ammonites, belemnites,
cefalópodos
etc, se desarrollan los foraminíferos, los
belemnites),
bivalvos y los equinodermos. En cuanto
(terebrátulas
y
rhynconellas), corales, y foraminíferos.
a
la
vegetación,
angiospermas,
Al igual que ocurrió con el
Paleozoico, el final de la era mesozoica
viene marcado por una gran crisis
constituirán
las
expandiéndose
paralelamente
La vida en el Cenozoico.
dominarán
a
el
los
insectos,
que
grupo
animal
más
exitoso de la historia de la vida en la
Tierra.
biológica, en la que se extingue el 80%
de las especies, probablemente debido
al impacto de un cometa y los
consiguientes
y
bruscos
cambios
climáticos y químicos. Desaparecen la
mayoría de los reptiles, y su hueco, será
ocupado por los mamíferos placentados,
que se diversifican rápidamente, hasta
dar lugar en el Eoceno a casi todos los
órdenes actuales. Por su abundancia, los
6

TEMA 10- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA.

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