Profesor: Adán Gonçalves

ORIXE E EVOLUCIÓN DOS SERES VIVOS

QUE É A VIDA?

Nun principio parece ésta unha pregunta sinxela de respostar, pero o certo é

que non temos unha definición de consenso entre a comunidade científica.

Vexamos algúns exemplos:

“ A vida é desequilibrio” De Duve (Bioquímico)

“ A vida é unha rexión onde se incrementa a orde en ciclos movidos por un

fluxo de enerxía” Carl Sagan (Astrofísico)

“A vida é información e ADN replicable (mediante proteínas) ao abrigo dunha

membrana” Chris McKay (Astrobiólogo)

“A vida é unha equivocación” Ken Olsen (Astrobiólogo)

“Polo complicada que é, case un milagre” Francis Crick (Bioquímico)

QUE É A VIDA?

Visto o complicado que é definir a vida; o que normalmente facemos é definir

que caracteriza a vida.

Os seres vivos realizan tres funcións vitais: nutrición, relación e reprodución.

Estas tres funcións permítennos diferenciar o vivo do inerte.

Aínda así, as veces preséntanse problemas.

Por exemplo, un virus é un ser vivo?

Certamente non, non se nutre, non se relaciona e únicamente pode

reproducirse; pero a ninguén se lle escapa que non ten as mesmas

características que unha rocha ou unha mesa.

Por este motivo, considéranse a fronteira da vida; son partículas infecciosas

como os prións, ou os viroides.

En definitiva, para que haxa vida...

QUE É A VIDA?

… deben realizarse as tres funcións vitais.

A unidade básica da vida que pode desempeñar esas funcións denominámola

célula.

Polo tanto, para que haxa vida debe haber células.

1. A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

A Xeración Espontánea foi unha idea que persistíu dende a

Grecia Clásica ata o século XIX e que deu orixe a múltiples

hipóteses sobre a orixe da vida.

A grandes rasgos poderíamos resumila dicindo que era

posible que xurdira de xeito espontáneo materia viva a

partir de materia inerte.

Tivo como defensores destacados o científico Van Helmont

(s. XVII) e o sacerdote-científico John Needham (s.

XVIII). Van Helmont chegou a propoñer unha receita para

obter ratos en 21 días a partir de roupa sucia.

J. Needham

Van Helmont

1. A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

O EXPERIMENTO DE NEEDHAM

En 1745 ferveu trozos de carne para descontaminalos. A pesar desto

desenvolvéronse colonias de microorganismos sobre a carne, polo que chegou a

conclusión de que éstes orixinábanse espontáneamente.

A razón debíase a que Needham non selou correctamente os recipientes para

evitar a contaminación por parte dos microorganismos do aire.

En todo caso, Needham pensaba que o aire era indispensable para a vida,

incluso no proceso da xeración espontánea, xa que posuía o que chamou a

“forza vital”.

1. A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

Entre os principais opositores destacan F. Redi (XVI), Spallanzani (XVIII)

e Louis Pasteur (XIX) que foi quen elegantemente refutou de xeito

definitivo a idea.

O EXPERIMENTO DE SPALLANZANI

Spallanzani contemporáneo de Needham refutou os

resultados deste a través de experimentos similares

aos de Needham, pero prolongando o quecemento e

selando con máis coidado.

En todo caso Needham nunca aceptou estes

resultados por considerar que o selado impedía a

entrada do aire e polo tanto, eliminaba a “forza

vital”.

1. A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

O EXPERIMENTO DE REDI

Redi non estaba convencido como se decía na súa época que os vermes

xurdiran espontáneamente da carne podrida. Para comprobalo fixo o

seguinte experimento:

1. Observou que se a carne non está cuberta as moscas pósanse nela

constantemente e pasado un tempo aparecen vermes.

2. Co tempo os vermes transfórmanse en estruturas inmóbiles e

ovaladas.

A partir destas observacións diseñou un experimento de xeito que

deixou carne empodrecer, pero unha parte a tapou cunha teliña e outra

non.

Pasado un tempo só a carne descuberta desenvolveu vermes.

Concluíu que os vermes proceden da posta das moscas, pero se a carne

está cuberta as moscas non poñen os ovos nela e non se orixinan

vermes.

1. A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

PASTEUR: O EXPERIMENTO DEFINITIVO

Como a maioría dos defensores da xeración espontánea escudábanse para refutar os

experimentos dos detractores en que o selado ou a disposición de telas podía interferir na

entrada da “forza vital”; Pasteur deseñou un intelixente experimento que botou por terra

calquera posibilidade de refutación:

Deseñou uns matraces con colo curvo (“colo de cisne”) que permitían evitar a

contaminación polo aire, pero que non suporían impedimento ningún a suposta “forza vital”.

Queceu un caldo de cultivo en matraces deste tipo e observou que non desenvolvían

microorganismos.

Tamén observou que se se inclinaban en pouco tempo aparecían microorganismos, polo que

quedaba demostrado que era o aire contaminado con eles o que provocaba a súa aparición

e non constituían unha xeración espontánea.

PASTEUR: O EXPERIMENTO DEFINITIVO

A ORIXE DA VIDA- A XERACIÓN ESPONTÁNEA

Vídeo: Xeración espontánea

Pero se non existe a xeración espontánea,

Como xurdiu a vida no noso

planeta?

O rastro máis antigo de actividade biolóxica atopouse en rochas de hai uns

3.800 m.a.

A Terra primitiva, onde se orixinou a vida, tiña características diferentes ás

actuais:

• A atmosfera era moi diferente á actual. (Abundancia de CO2, metano e

vapor de auga e ausencia de osíxeno (atmosfera redutora).

• As radiacións ultravioleta chegaban á superficie terrestre, ao non haber

ozono.

• Atopábase sometida ao impacto de meteoritos, polo que o ambiente era

pouco estable.

Hai varias hipóteses sobre a orixe da vida na Terra:

• A síntese prebiótica.

• As chemineas hidrotermais submarinas.

• A panspermia.

1. A ORIXE DA VIDA- O PUNTO DE PARTIDA

Foi proposta por Oparin e Haldane. Sostiña que a vida puido orixinarse na Terra

como consecuencia dun proceso polo que se formaron moléculas orgánicas a partir dos

gases presentes na atmosfera primitiva, este proceso tería lugar en varias fases:

1.Formación de moléculas orgánicas sinxelas. Estas formaríanse a partir dos gases

que compoñían a atmosfera primitiva (hidróxeno, metano, amoníaco e vapor de auga),

ao estar expostos á radiación ultravioleta e ás descargas eléctricas producidas nas

tormentas. Como a atmosfera era reductora (non tiña osíxeno) non se oxidaban e

degradaban estas moléculas orgánicas.

2.Formación de moléculas orgánicas complexas, orixinadas a partir da combinación

das anteriores, que se acumularían nos océanos (cando a temperatura da Terra

descendeu o vapor de auga condensouse e as primeiras chuvias formaron os océanos)

orixinando a sopa ou caldo primitivo (sopa prebiótica).

3.Formación de coacervados. Algúns dos compostos organizados uniríanse formando

esferas ocas, chamadas coacervados. No seu interior quedarían pechadas moléculas

capaces de facer copias de si mesmas.

2. Hipóteses sobre a Orixe da Vida:

Teoría da síntese prebiótica (Oparín e Haldane)

Teoría da síntese prebiótica (Demostración de Miller)

O experimento realizado por Stanley

Miller demostrou que nas condicións

propostas por Oparin e Haldane era

posible a síntese de moléculas

orgánicas.

Aminoácido

s e outros

compostos

orgánicoss

As chemineas hidrotermais submariñas

Nas fumarolas volcánicas ou chemineas

hidrotermais submariñas atópanse os

organismos máis primitivos coñecidos

(bacterias resistentes ás altas

temperaturas) que posúen características

que as fan axeitadas para ser o lugar onde se

orixinou a vida.

A Panspermia

A hipótese da panspermia sostén que os

primeiros organismos vivos, ou os seus

precursores, se orixinaron fóra da Terra, e

viaxarían ata aquí nun asteroide ou cometa.

2. Hipóteses sobre a Orixe da Vida: Outras hipóteses

3. A evolución biolóxica. A orixe da biodiversidade

A evolución biolóxica é o proceso continuo de transformación das especies ao

longo do tempo.

Actualmente, ninguén (ou case) discute o proceso evolutivo, xa que temos

probas irrefutables, pero non sempre foi así...

A cabalo entre os séculos XVIII e XIX dous xeitos de ver o mundo natural

enfrontáronse. Estas dúas correntes de pensamento son o fixismo e o

evolucionismo.

O fixismo afirma que as especies son inmutables, é dicir que non sufriron cambios

dende que foron creadas. Ao longo da historia houbo e todavía hai, distintas

teorías fixistas baseadas nesta idea: Creacionismo (Linneo), Catastrofismo

(Cuvier) e o Deseño intelixente.

As características das teorías fixistas son:

Visión antropocéntrica do mundo.

Idea dunha Terra duns 6000 anos de antigüedade.

Falsas evidencias de “sentido común” p.e.: a escala humana as especies non

cambian.

Fixismo: As teorías fixistas

3. A evolución biolóxica. A orixe da biodiversidade

Fixismo: Creacionismo

No século XVIII o botánico sueco, Carl

Von Linné (Linneo), consideraba que as

especies foran creadas dunha maneira

independente, permanecendo invariables ao

longo do tempo. Sostiña que “existen tantas

especies diferentes como formas creou o

Supremo Creador”. Sobre esta idea construiu o

gran Sistema Natural de clasificación de

plantas e animais, que aínda se usa hoxe en día.

Fixismo: Catastrofismo

En 1798, outro naturalista, o francés

Cuvier, propuso unha modificación da

teoría anterior aproveitando o

descubrimento dos fósiles. O

catastrofismo de Cuvier explicaba a

existencia de fósiles como mostra dos

seres vivos que se extinguiran debido a

grandes catástrofes, como a do diluvio

universal da Biblia.

Despois de cada cataclismo, Deus creaba

novas especies animais e vexetais.

Fixismo: O Deseño Intelixente

O deseño intelixente parte da idea de que non é posible explicar a complexidade

da vida e das distintas especies que habitan o planeta por simple azar.

Establece polo tanto que hai un máximo facedor (Deus: o deseñador da vida) que

é o responsable da biodiversidade.

Vídeos: “A Herdanza do vento”

4. Evolucionismo: o lamarckismo

Xa no século XVIII hai naturalistas e científicos que defenden

unha idea evolucionista, (Buffon ou Erasmus Darwin), pero sen

establecer unha teoría ao respecto. A primeira teoría

evolucionista é o lamarckismo. As súas ideas básicas son:

•Os organismos cambian necesariamente, tendendo a unha maior

complexidade e perfección.

•Os cambios nas condicións ambientais fan que as especies

modifiquen os seus hábitos. Os hábitos dos seres vivos

determinan os cambios que se producen neles: se un órgano se

emprega moito, desenvólvese, mentres que un que non se usa

atrofiarase. (Lei do uso e o desuso). A necesidade pode incluso

crear un órgano novo. (A función crea ao órgano).

•Os cambios adquiridos desta maneira, transmitiríanse á

descendencia. (Herdanza dos caracteres adquiridos)

Da acumulación progresiva destes cambios xurdiría unha nova

especie.

A evolución do colo das xirafas segundo Lamarck

Os antepasados das xirafas tiñan o colo pequeno, e alimentábanse de follas de arbustos e ramas baixas das

árbores. Cando comezaron a escasear, un impulso interno levounas a estirar cada vez máis o colo, para así

poder chegar ás ramas situadas a máis altura. Estes alongamentos, herdados xeración tras xeración, durante

millóns de anos, conduciron a aparición da especie actual.

Evolucionismo: Lamarckismo

O lamarckismo chamouse tamén teoría dos caracteres adquiridos, resaltando con iso un dos seus principais

erros, xa que as modificacións corporais adquiridas por un individuo non son transmisibles á descendencia.

Só poden transmitirse as modificacións xenéticas que afectan aos seus gametos.

Cada persoa fórmase a partir da célula ovo ou zigoto que se orixina na

fecundación, por unión dun óvulo e un espermatozoide. A información

xenética que transmiten os pais aos fillos é aportada soamente por esas

células, polo que calquera modificación que non lles afecte non poderá

ser transmitida aos descendentes.

A información xenética está contida no ADN, unha molécula con forma

de dobre hélice que se atopa fundamentalmente no núcleo de todas as

células e tamén nos gametos.

• A información contida no ADN para as distintas características dos seres vivos chámase xenotipo. O xenotipo é o conxunto

de instrucións que dirixen o desenvolvemento do organismo.

• As características que amosen os diferentes seres vivos dependen do seu xenotipo, pero tamén están determinadas polos

factores ambientais. Para referirnos ás características que amosa un individuo (resultado da interacción do xenotipo co

medio no que se atopa) utilizamos o termo fenotipo.

Evolucionismo: Os erros do Lamarckismo

5. Evolucionismo: Darwinismo

O naturalista británico Charles Darwin

(1809- 1882), cando só tiña 22 anos,

formou parte da expedición científica que a

bordo do Beagle deu a volta ao mundo en 5

anos. Durante esta viaxe tivo ocasión de

recoller moitos datos a partir dos cales

deduciu unha nova teoría da evolución, que

publicou en 1859, estimulado pola competencia

de Alfred R. Wallace, que chegara ás mesmas

conclusións ca el.

Na súa obra A orixe das especies, Darwin

explica que o proceso evolutivo baséase en

dous factores: a variabilidade da

descendencia e a selección natural.

Charles Darwin

Russel Wallace

5. Evolucionismo: o darwinismo

Os naturalistas Charles Darwin e Alfred Russel Wallace ofreceron unha nova

visión da evolución. Esta teoría denominada darwinismo está actualmente

aceptada.

Ambolos dous científicos, por separado, chegaron as mesmas conclusións para

tentar explicar a orixe da biodiversidade.

A evolución, segundo a súa teoría sucede por azar e sen unha finalidade.

Antecedentes do darwinismo

Unha viaxe: Darwin nas illas Galápagos e Wallace no arquipélago malaio

obtiveron probas claras da evolución.

Un economista: Thomas Malthus. Do que extraeu Darwin a idea da loita

pola supervivencia.

Un xeólogo: Charles Lyell. Do que recolle Darwin a idea do cambio gradual

ao longo do tempo.

5. Evolucionismo: Darwinismo

As ideas desta teoría son:

Nacen máis individuos de calquera especie que os que poden sobrevivir (os

recursos son limitados).

Entre os individuos existen diferenzas herdables.

Prodúcese unha selección natural, de maneira que os organismos que posúen

unha característica vantaxosa sobre os demais sobrevivirán e reproduciranse

máis cós outros. Polo tanto o motor da evolución é a selección natural.

A poboación vai cambiando gradualmente, xa que cada vez haberá máis

individuos coa variación vantaxosa.

Eso si, os máis adaptados nunhas circunstancias poden non selo noutras.

Na poboación inicial todas as xirafas teñen

o colo curto

Na poboación inicial hai xirafas con colo de

diferentes tamaños

A necesidade de chegar ás ramas altas fai que o colo vaia aumentando

de tamaño

A capacidade de chegar ás ramas altas

proporciona unha vantaxe ás xirafas de

colo longo, que sobrevivirán e se

reproducirán máis cás outras.

Co paso do tempo, as xirafas terán colos

longos Co paso do tempo, as

xirafas terán colos longos

Contraposición: Lamarckismo-Darwinismo

Os problemas e apoios do Darwinismo na súa época

Problemas:

Darwin non foi quen de explicar a orixe da variabilidade entre os individuos.

As ideas de Darwin chocaron frontalmente coas ideas predominantes na súa

época. Apoios:

Houbo unha amplia aceptación na comunidade científica.

A coincidencia nas conclusións cos estudos de Wallace no arquipélago malaio.

Actividades

A imaxe amosa unha poboación de escaravellos marróns

que se alimentan de follas verdes.

Nun determinado momento aparece un escaravello que

posúe unha cor verde similar á das follas.

Describe os procesos que acontecen en cada imaxe.

Asocia cada idea de Darwin á imaxe que mellor a

represente.

Cal sería a evolución desta poboación se se alimentara de

follas secas do solo?

Se unha poboación de escaravellos prefire as follas verdes e

outra as secas, como evolucionaría a súa cor?

Cabe a posibilidade de que unha variación resulte vantaxosa

nun ambiente e prexudicial noutro? Xustifica a resposta.

Aínda que Mendel foi contemporáneo de

Darwin, este non coñeceu o seus

descubrimentos sobre as leis da herdanza.

O descoñecemento da xenética foi unha

das principais limitacións da teoría de

Darwin, que non explicaba como se

orixinaba a variabilidade entre os

individuos dunha poboación nin como se

transmitían as variacións vantaxosas.

A Evolución depois de Darwin

Para que haxa evolución precísase variabilidade.

Os mecanismos que permiten que haxa variabilidade son a mutación e a

recombinación xenética (nos organismos con reprodución sexual).

Ambolos dous mecanismos supoñen cambios no ADN, e polo tanto transmisión

aos descendentes.

Estos cambios poden supoñer unha vantaxe adaptativa, unha desvantaxe ou

ser neutros dende o punto de vista adaptativo.

As mutacións e a recombinación xenética xeran as variacións herdables

sobre as que actúa a selección natural.

6. A orixe da variabilidade

Mutación

O caso da avelaíña do bidueiro. Revolución Industrial (Manchester, 1850)

A RESERVA DE VARIABILIDADE XENÉTICA é o que

permite aos individuos irse acomodando e adaptando aos

cambios ambientais…

Unha poboación

suficientemente diversa

ten máis probabilidade

de sobrevivir e de que

algún dos seus

individuos esté

adaptado as novas

condicións

Cor branca e vive sobre troncos de bidueiras, que

soen estar cubertos de liques brancos. Así, pasa

inadvertida ante os depredadores: os paxaros.

As que teñen unha mutación que failles ser

escuras, son presas fáciles. Éstas son

minoritarias.

O caso da avelaíña do bidueiro. Revolución Industrial (Manchester, 1850)

Cara 1850, en plena Revolución Industrial, a contaminación atmosférica matou a moitos liques os troncos de bidueiras xa non

tiñan liques e amosaban cor escura…

As avelaíñas blancas convertéronse na presa

doada dos paxaros…

As mutantes escuras pasaban

inadvertidas no novo ambiente

e se reproducían…

En 50 anos, o 99% da poboación

era escura…

… Un século máis tarde, a calidade ambiental

mellorou e a contaminación desapareceu da

zona…

Os líquenes voltaron a aparecer sobre as

bidueiras… e a situación voltou a cambiar…

… As avelaíñas brancas volven a ser outra vez

maioría!!

7. A presión de selección e a adaptación

O medio inflúe de maneira decisiva nos seres vivos. En ocasións, a supervivencia

é difícil, especialmente cando as condicións cambian.

Aqueles factores que afectan de maneira negativa á supervivencia dos individuos

denomínanse presión de selección, e a súa consecuencia é a selección natural. Os

individuos dunha poboación están continuamente sometidos á presión de

selección do medio.

Aqueles individuos que presenten algunha variedade que supoña unha vantaxe

para superar unha determinada presión de selección sobrevivirán e a súa

probabilidade de reproducirse será maior.

Despois de moitas xeracións, os individuos dunha poboación estarán adaptados

ao seu medio; este proceso que se produce nas poboacións como consecuencia da

presión de selección e a selección natural chámase adaptación.

A variabilidade inflúe de xeito decisivo na capacidade de superación da presión

de selección, e polo tanto, na supervivencia da especie.

A Evolución: Un feito ou unha teoría?

En ocasións dise que a evolución é un feito contrastado, pero tamén se fala de

"teorías" evolutivas. Significa isto que hai discrepancias entre os científicos á hora de

valorar a evolución e a súa consistencia?

En ciencia, un feito é algo que está confirmado. Por exemplo, que a Terra xira arredor do Sol.

Os feitos deben ser explicados por teorías; éstas poden facelo mellor ou peor, pero

non poden negalos. En calquera caso, que unha teoría non consiga explicar ben un feito, non

anula nin permite cuestionar ese feito. Así, os científicos poderán explicar ben ou mal porque

xira a Terra arredor do Sol, pero a Terra non deixará de xirar se a explicación é incorrecta.

Os datos e argumentos que se achegaron a favor da evolución son tantos e tan

concluíntes que a evolución considerase un feito histórico. Ningún científico actual nega a

evolución, non existe debate ningún na comunidade científica. O que se debate é como

se produciu a evolución, é dicir, a explicación teórica deste feito.

8. As probas da evolución

Probas

Paleontolóxicas

Baséanse no estudo

dos fósiles (restos

de seres vivos que

viviron no pasado e

quedaron

preservados).

Os fósiles máis

antigos

correspóndense cos

organismos máis

sinxelos.

Actualidade

Hai 540 millóns de anos

Probas Paleontolóxicas

En certos casos existen multitude de fósiles que fan posible reconstruír

con detalle o proceso evolutivo seguido por certas especies, como por

exemplo os restos fósiles do cabalo.

Noutros casos, os restos fósiles permítennos mostrar os estadíos de

transición dun grupo de seres vivos a outro. Por exemplo, o fósil

Archaeopterix ten características intermedias entre aves e réptiles, o

que pon de manifiesto que as aves actuais derivan dos réptiles

primitivos.

Evolución extremidades nos cabalos

Archaeopteryx, tiña plumas e peteiro

como as aves e cola e dentes como

os réptiles

As similitudes estruturais das extremidades

anteriores de diferentes mamíferos só poden

explicarse se se asume que descenden dun

antecesor común. Son órganos homólogos e

fálase de diverxencia adaptativa. (mesma orixe,

distinta función)

Os órganos análogos demostran

como estruturas de especies non

emparentadas evolucionaron de

maneira semellante porque

desempeñan funcións similares.

Falamos neste caso de

converxencia adaptativa. (distinta

orixe, mesma función)

Os órganos vestixiais non teñen

función na actualidade, pero son

“restos” de órganos funcionais dos

antepasados das especies que os

presentan.

Probas Anatómicas (Anatomía comparada)

Os vertebrados en estadíos

temperáns de desenvolvemento

presentan moitas semellanzas

(branquias e cola), que

evidencian a súa orixe común.

Probas Embriolóxicas (Ontoxenia-Filoxenia)

Todos os seres vivos están

formados polos mesmos elementos

químicos. Todos fabrican as súas

proteínas a partir dos mesmos 20

aminoácidos, seguindo as

instrucións proporcionadas pola

mesma molécula: o ADN.

A comparación entre secuencias

de ADN e proteínas de diferentes

especies permite calcular a súa

relación evolutiva (a máis

semellanza, maior grao de

parentesco evolutivo). Árbore filoxenética dos mamíferos. As árbores filoxenéticas representan as

relacións evolutivas entre diferentes especies.

O parentesco é maior canto máis próximo é o último antepasado común.

Probas Moleculares (Bioquímicas)

Os organismos de dúas rexións son máis semellantes canto máis cercanas están.

Esas especies próximas proveñen dunha única especie que orixinou as demais, ao irse

diferenciando os grupos de individuos por adaptación ás condicións de cada lugar

concreto.

Un exemplo característico son os pinzóns das illas Galápagos estudados por Darwin, con

diferenzas debidas á adaptación a diferentes tipos de alimentos ou as grandes aves non

voadoras distribuídas polo hemisferio sur: ñandú sudamericano, avestruces africanas e

o emú australiano.

Probas Bioxeográficas

Se a gran diversidade de organismos existentes procede dun

antecesor común, a evolución debe explicar, ademais dos cambios que

levan a unha especie a orixinar outra, como a partir dunha especie

poden orixinarse dúas ou máis.

O proceso polo que a partir dunha especie se forman dúas ou máis

chámase especiación.

O proceso de especiación comeza coa separación de dúas poboacións

(conxunto de individuos da mesma especie que viven xuntos nun

determinado momento e lugar) a partir dunha orixinal.

A separación pode ser xeográfica (especiación alopátrida) ou debida

a outros motivos (illamento reprodutivo, illamento comportamental...;

fálase de especiación simpátrida). Cada unha das dúas poboacións

comeza a evolucionar de maneira diferente, acumulando mutacións e

adaptándose ás novas condicións.

O proceso de especiación finaliza cando as os membros das dúas

poboacións orixinais xa non poden cruzarse e ter descendencia fértil.

Nese momento, hai dúas especies diferentes.

Poboación de escaravellos orixinal

A aparición dun río separa á poboación en dúas, que perden o contacto e a

capacidade de cruzarse entre elas

Despois de moitas xeracións, cada unha das poboacións presenta características xenéticas

diferentes

Aínda que o río seque, as dúas poboacións xa pertencen a especies diferentes e non

poden cruzarse

9. A Especiación

A teoría sintética da evolución, formulada a mediados do século XX (Dobzhanski e

outros), reformulou a teoría da evolución por selección natural, aportando os

coñecementos da Xenética e outras disciplinas.

Esta teoría baséase nos seguintes puntos:

Non evolucionan os individuos, senón as poboacións (a selección natural actúa

sobre o conxunto de xenes da poboación).

A orixe da variabilidade está nas mutacións (cambios na secuencia de ADN dos

individuos) e na recombinación xenética.

Estas mutacións, ao ser ao azar, poden resultar neutras, prexudiciais ou beneficiosas.

Neste útimo caso, os individuos que as posúan serán favorecidos pola selección natural.

Ao ser cambios no material xenético, as mutacións son herdables.

O cambio evolutivo é gradual e lento, debido á acción da selección natural sobre unha

poboación ao longo das xeracións. Debido a esta idea, a esta teoría chamóuselle tamén

gradualismo.

10. A Evolución depois de Darwin: A Teoría Sintética da evolución

10. A Evolución depois de Darwin: A Teoría Sintética da evolución

Podemola resumir, polo tanto, nos seguintes puntos:

Rexeita o lamarckismo

A variabilidade xenética débese as mutacións (en todos os roganismos) e a

recombinación xenética (seres vivos con reprodución sexual)

A selección natural actúa sobre a variabilidade xenética

A selección natural conduce a cambios no conxunto de alelos dunha

poboación

Evolucionan as poboacións

A evolución é gradual

11. A Evolución depois de Darwin: Outras perspectivas teóricas

O Equilibrio Puntuado

En 1972, N. Eldredge e S. Jay Gould expuseron a teoría do equilibrio puntuado.

Esta teoría baséase esencialmente en datos obtidos do estudo do rexistro fósil:

No rexistro fósil é pouco frecuente atopar formas intermedias.

Tamén se observan longos períodos sen cambios ou con pequenos cambios (equilibrio).

Noutros puntos atopamos períodos curtos con grandes cambios.

En conclusión, para os defensores desta teoría: o proceso evolutivo non é sempre gradual.

Esta idea de evolución non gradual, xa fora proposta polo xenetista alemán R. Goldschmidt

(1940) na súa teoría dos “Monstruos con esperanza”: determinadas mutacións producen

organismos totalmente diferentes que son o xerme da novidade evolutiva. Polo tanto, a

orixe das novas especies fundaméntase na aparición destas macromutacións e o proceso

sucede a saltos “SALTACIONISMO”.

Os autores desta teoría do equilibrio puntuado, non negan a existencia dunha

evolución gradual, pero indican que ésta so podería xerar a variación dentro

dunha especie ou entre especies moi próximas (microevolución) e que as

diferenzas entre os grandes grupos taxonómicos deberíanse a cambios máis

rápidos e puntuais (macroevolución).

En definitiva, a evolución sucede basicamente de forma irregular, con paradas

bruscas e aceleróns.

O proceso podería ocurrir por mutacións en xenes reguladores doutros xenes

(EVO-DEVO) que provocarían auténticas macromutacións e, en consecuencia, un

cambio rápido das especies (aparición de aves e mamíferos a partir de réptiles,

cormófitas a partir de talófitas...).

O Equilibrio Puntuado

O Equilibrio Puntuado

Cambios graduales

Sen cambios éstase

Cambios bruscos

Cladoxénese

Este modelo supón: O proceso de formación de

especies está entre 5.000 e 50.000 anos .

Os fósiles mostran que unha

especie non cambia substancialmente na súa existencia (estase)

O mecanismo evolutivo é

rápido e por ramificación (cladoxénese)

A Simbioxénese

Coa reprodución o material xenético dos proxenitores pasa á descendencia (transferencia

xénica vertical). Pero tamén un organismo pode transferir fragmentos de ADN a outro de

distinta especie en determinadas condicións (transferencia xénica horizontal).

A simbioxénese é unha teoría evolutiva que foi defendida pola bióloga Lynn Margulis que

propón que a especiación está íntimamente ligada a adquisición de xenomas a través da

transferencia xenética horizontal cando se produce un proceso de endosimbiose estable a

longo prazo.

Cando un individuo adquire ADN doutra especie, éste pode estabilizarse e transmitirse

pola reprodución a descendencia. Este feito, abre a posibilidade de que o receptor adquira

unha característica novidosa.

Polo tanto, a simbioxénese propón que é a asociación entre organismos, e non tanto a

competencia, o motor evolutivo, e que a simbiose é a principal fonte de variación

xenética e de especiación.

Os defensores da simbioxénese cuestionan o gradualismo e negan a existencia de elos

perdidos no rexistro fósil.

Unha vez se extinguiron os dinosaurios, producíuse unha grande diversificación dos mamíferos,

entre os que apareceron os primates. Os primates son mamíferos que se caracterizan por ter os

ollos en posición frontal e as extremidades rematadas en cinco dedos.

Os hominoideos son un grupo de primates que inclúe aos simios antropomorfos (con forma de

home) : orangután, gorila e chimpancés, e aos homínidos, representados por unha soa especie: o

Homo sapiens. Tamén pertencen ao grupo dos homínidos os restos fósiles que, ao evolucionar,

orixinaron aos representantes do xénero Homo.

As linaxes do chimpancé e o home separáronse hai 11 m.a., aínda que houbo cruzamentos

esporádicos entre eles ata hai uns 6,5 m.a.

Ao formular a pregunta de se o home procede do mono, con frecuencia se pensa nos simios actuais. Esa é unha interpretación incorrecta do proceso evolutivo. O home non procede do chimpancé actual, aínda que sexa o seu parente evolutivo máis próximo. É dicir, ten antepasados comúns con el relativamente próximos. Cos gorilas e os orangutáns tamén compartimos antepasados, aínda que máis lonxanos. En realidade, se retrocedéramos no tempo acharíamos antepasados comúns con todas as especies de seres vivos.

12. A orixe e a evolución da especie humana

A Nosa Orixe: “East Side Story”

A formación do Rift-Valley e as

altas montañas asociadas

pemitiu o illamento e evolución

separada dos homínidos (ao

Este) e dos chimpancés e gorilas

(ao Oeste).

A dereita do Rift –Valley (Este):

Clima máis seco. Distintos seres

vivos (homínidos entre eles).

A esquerda do Rift –Valley

(Oeste):

Clima máis húmido (pluvisilvas).

Nesta zona evolucionan os

chimpancés e gorilas actuais.

Durante os últimos 7 millóns de anos, a través do proceso de hominización, os homínidos evolucionaron desde

formas semellantes ao chimpancé ata as características do humano moderno. Os restos máis antigos do H.

sapiens moderno acháronse en África e teñen uns 160.000 anos de antigüidade.

Estes cambios afectaron a diferentes aspectos anatómicos e funcionais: a bipedestación, a adquisición dunha

linguaxe articulada e o incremento do volume cerebral.

A bipedestación é o primeiro criterio empregado para diferenciar

os homínidos dos simios antropomorfos.

Proporcionou unha mellor regulación da temperatura corporal, un

menor gasto enerxético ao percorrer grandes distancias e deixou

as mans libres para o transporte (de obxectos e crías) e

manipulación.

Camiñar erguido require determinadas modificacións corporais:

Posición do foramen magnum, lugar de inserción da columna

vertebral no cranio. Nos homínidos oriéntase cara abaixo e nos

simios cara atrás.

Disposición da cadeira. Os fémures dispóñense verticais nos

simios, e oblicuos nos homínidos (converxendo nos xeonllos).

Cambios no pé. O polgar que posúen os simios acúrtase e disponse

no mesmo plano có resto dos dedos, deixando de ser opoñible.

Cambios que nos fixeron humanos

Aumento do volume cerebral

O volume cerebral humano é máis de tres veces maior có do

chimpancé.

Este aumento do volume cerebral deu lugar a algúns

problemas. O parto dificúltase porque ao aumento do volume

cranial únese o estreitamento da pelve consecuencia do

bipedismo.

O aumento do tamaño cerebral tivo un custe: ter unhas crías

prematuras, máis dependentes da nai durante máis tempo.

Adquisición dunha linguaxe articulada

Para falar é necesario ter capacidade mental e un aparello fonador. Non está claro cando

apareceu esta capacidade nos homínidos. Parece que H. habilis e H. ergaster xa tiñan a

capacidade mental para facelo, aínda que non se sabe se o seu aparello fonador reunía as

características necesarias para falar.

As Vantaxes do Bipedismo

Xeito de locomoción que permite un gran aforro enerxético para

percorrer grandes distancias.

Axuda a manter máis fresco o corpo, xa que permite aumentar a

superficie corporal que pode refrixerarse.

Liberación das mans para poder manipular obxectos e transportar

crías.

Visión por enriba dos pastos para ver achegarse o perigo ou para

localizar presas.

A única especie de homínido actual é o Homo sapiens.

A datación dos fósiles achados demostra que a evolución dos homínidos non foi lineal, senón

que constitúe unha árbore con moitas ramas laterais (que ás veces coinciden no tempo), das

que só algunhas especies son antepasados dos humanos modernos. Na evolución dos

homínidos podemos destacar os seguintes xéneros:

Ardipithecus: vivían nos bosques subidos ás árbores, pero o seu esqueleto fainos pensar

que podían ser bípedos. Son considerados os primeiros homínidos. Entre 5,5 e 4,5 M.a.

Australopithecus: a maioría dos científicos pensan que o xénero Homo provén dalgunha

especie deste xénero. Ocuparon bosques e sabanas e eran todos bípedos. Entre 4,4 e 2

M.a. Tamaño craneal 380 a 500 c.c.

Entre os fósiles máis coñecidos está Lucy, un Australopithecus afarensis.

13. A evolución do xénero Homo

Lucy, reescribindo a nosa historia

A Historia de Lucy

As especies máis relacionadas cos humanos actuais son:

Homo habilis. A esta especie corresponden os primeiros restos achados que poden atribuírse ao

xénero Homo. Vivían en pradarías en África e eran capaces de fabricar ferramentas.

Alimentábanse fundamentalmente de prea utilizando lascas de pedra. Entre 2,4 ata hai 1,6 M.a.

En media 500 c.c. de capacidad craneal.

Homo ergaster. A partir del orixináronse as especies que se desprazaron fóra de África: o

Homo erectus e o Homo antecessor. Utilizaba o lume. Viviu entre hai 1,8 e 1,2 m.a. 800-900 c.c.

Eran omnívoros e cazadores o que pode implicar maior complexidade social cunha linguaxe.

Homo erectus. Saiu de África e ocupou Asia e Europa. Viviu entre hai 1,7 m.a. e 40.000 anos.

Moitos investigadores considerana unha subespecie de H. ergaster, pero máis robustos. 800-

1200 c.c.

Homo antecessor. Considerado o habitante máis antigo de Europa. Os seus restos foron

atopados en Atapuerca (Burgos). Era un bo cazador e fabricaba ferramentas. Actualmente,

pénsase que chegaron a Europa nun proceso de colonización temperá hai máis de 1,2 M.a.

principalmente en Italia e a Península ibérica onde probablemente se extinguiron antes da

chegada de H. heidilbergensis. 1200 c.c. Entre 1,2 M.a. e 780.000 anos.

H. neanderthalensis. Viviron principalmente en Europa. Estaban ben

adaptados ao frío e eran excelente cazadores. Tiñan unha grande fortaleza

física e unha capacidade craneana superior á do H. sapiens (1245-1740 c.c.).

Coñecían o lume, enterraban aos mortos e coidaban aos anciáns. Viviu entre

hai 300.000 e 28.000 anos. Conviviron coa nosa especie é hoxe sabemos que

houbo intercambio cultural e xenético.

H. Heidilbergensis e H. rhodesiensis. Preneandertais e presapiens. Entre

800.000-180.000 anos habitaron Europa o norte de África e Oriente Próximo.

Capacidade craneal 1100 c.c. Atribúenselles os primeiros enterramentos

riruais e a creación de símbolos. As poboacións europeas (heidilbergiensis)

considéranse antecesores dos neandertais e as poboacións africanas

(rhodesiensis) de sapiens.

Neandertales e Sapiens

H. sapiens. Somos a única especie actual do

xénero Homo. Hai probas da nosa existencia en

Etiopía dende hai uns 195.000 anos. Abandonamos

África e colonizamos todos os continentes.

Temos esqueletos máis gráciles e lixeiros que os

neandertales, un volume craneal medio duns 1400

c.c. e unha alta capacidade social e comunicativa.

Temos tamén unha grande capacidade creativa e

artística e evolucionamos biolóxica e

culturalmente, éste último non é un factor nada

desdeñable.

GRAZAS POR ATENDERME

WEBGRAFÍA

http://www.azquotes.com/author/21457-Theodosius_Dobzhansky

https://myprofeciencias.wordpress.com/2011/01/31/teoras-del-origen-de-

la-vida/

http://www.slideshare.net/adaneco/orixe-e-evolucin

http://www.taringa.net/posts/imagenes/9993902/La-evolucion-de-grandes-

personajes-animados.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Bipedestaci%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Evoluci%C3%B3n_humana#/media/File:Human

_evolution_chart-en.svg

https://es.wikipedia.org/wiki/Simbiog%C3%A9nesis