UNIDAD 4

ORIGEN DEL UNIVERSO – VIDA (1 semana)

9. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL

UNIVERSO)

La teoría del Big Bang o gran explosión. Teoría evolucionista del universo. Teoría del estado invariable del universo. Teorías del origen de la tierra argumento religioso, filosófico y científico. Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar, planetas y sus

satélites. Edad y estructura de la tierra. Materia y energía, Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia. Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría de la

relatividad.

10. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS.

Creacionismo Generación espontánea (abiogenistas). Biogénesis (proviene de otro ser vivo). Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u

otros planetas y han llegado a través de meteoritos etc.) Evolucionismo y pruebas de la evolución. Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas) Condiciones que permitieron la vida. Evolución prebiótica. Origen del oxígeno en la tierra. Nutrición de los primeros organismos. Fotosíntesis y reproducción primigenia.

ORIGEN DEL UNIVERSO

Es difícil que un ser humano no se haya preguntado nunca acerca del origen de la

vida y del universo que la alberga, puesto que son interrogantes inherentes a

nuestra propia naturaleza racional. Más allá de toda concepción filosófica o

dogmática que trate de darle una respuesta a la trama humana, es evidente que

aún nuestro espíritu está inquieto. Desde el surgimiento de las primeras

civilizaciones, el hombre se preguntó el porqué de la luz y de la obscuridad, por

qué del trueno y del relámpago, por qué de la vida y la muerte y su instintivo modo

de abordar la realidad le hizo pensar en moradas recónditas donde seres

eminentemente superiores, manejaban sus destinos y los del mundo. Una

enmarañada gama de religiones y leyendas pasaron a ser parte del patrimonio

cultural de todos los pueblos de la tierra, como muestra inequívoca de esa enorme

curiosidad intelectual que nos ha embargado desde el principio de la historia. El

desarrollo del pensamiento científico ha desplazado la frontera del conocimiento

hacia ámbitos antaño especulativos, dejándonos un amplio marco de conceptos e

ideas y entregándonos valiosas herramientas para juzgar y desarrollar nuestras

propias opiniones a la hora de mirar el enorme espacio rebosante de vida que nos

rodea.

El estudio científico del origen de la vida se relaciona con el concepto filosófico de

abiogénesis que, en su sentido general, es la generación de vida a partir de

materia inerte y, en una definición más moderna, aborda la aparición de las

primeras formas de vida a partir de compuestos químicos primordiales. La

generación de las formas de vida más complejas a partir de las más simples es

dominio de la teoría de la evolución. Estas teorías no pretenden discernir sobre

aspectos religiosos que adjudican una voluntad divina en el origen de la vida

(creacionismo), ni sobre aspectos metafísicos que ilustren sobre las causas

primigenias.

El origen de la vida es un problema difícil de afrontar. A pesar de ello, el estado

actual de la ciencia permite sugerir una hipótesis válida sobre cómo surgió la vida

en la Tierra.

Todos los seres vivos están constituidos por sustancias orgánicas: proteínas,

glúcidos o hidratos de carbono, lípidos o grasas y ácidos nucleicos. Fueron varios

los científicos, destacando a Alexander Oparin y Stanley Miller, los que elaboraron

teorías sobre la formación de esos componentes esenciales para los organismos

vivos.

Descubrir que la evolución es inherente a la vida, fue el criterio clave para

emprender el siguiente trabajo, que los caminos creativos que la vida opta para la

vasta diversidad que observamos, no es otra cosa que el producto de su

existencia desde el momento el que la materia se transformó en vida y conciencia.

LA TEORÍA CREACIONISTA

Es que "Dios" aparto el agua así quedándose libre la tierra aunque es aceptable

que el universo ya existía antes de la aparición de la tierra , ya conformado la

tierra, fue creando las especies, los seres vivos entre ellos los animales pronto

aparece el hombre como producto de la misma.

Aquellos que niegan esta teoría son las personas ateas, no creyentes en la

religión católica.

LA TEORÍA DEL BIG BANG O GRAN

EXPLOSIÓN

Supone que, hace entre

12.000 y 15.000 millones de años, toda la materia del Universo estaba

concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, y explotó. La

materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones.

Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se

concentrase más en algunos lugares del espacio, y se formaron las primeras

estrellas y las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en

constante movimiento y evolución.

Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta

desde un instante después de la explosión, pero no tiene una explicación para el

momento cero del origen del Universo, llamado "singularidad".

La teoría del Big Bang se desarrolló a partir de observaciones y avances teóricos.

Por medio de observaciones, en los 1910, el astrónomo estadounidense Vesto

Slipher y, después de él, Carl Wilhelm Wirtz, de Estrasburgo, determinaron que la

mayor parte de las nebulosas espirales se alejan de la Tierra; pero no llegaron a

darse cuenta de las implicaciones cosmológicas de esta observación, ni tampoco

del hecho de que las supuestas nebulosas eran en realidad galaxias exteriores a

nuestra Vía Láctea.

Además, la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general (segunda década

del siglo **) no admite soluciones estáticas (es decir, el Universo debe estar en

expansión o en contracción), resultado que él mismo consideró equivocado, y trató

de corregirlo agregando la constante cosmológica. El primero en aplicar

formalmente la relatividad a la cosmología, sin considerar la constante

cosmológica, fue Alexander Friedman, cuyas ecuaciones describen el Universo

Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, que puede expandirse o contraerse.

Entre 1927 y 1930, el padre jesuita belga Georges Lemaître obtuvo

independientemente las ecuaciones Friedman - Lemaître - Robertson - Walker y

propuso, sobre la base de la recesión de las nebulosas espirales, que el Universo

se inició con la explosión de un átomo primigenio, lo que más tarde se denominó

"Big Bang".

TEORÍA INFLACIONARIA

La teoría inflacionaria de Alan Guth intenta explicar los primeros instantes del

Universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los

que hay cerca de un agujero negro.

Supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos,

produciendo el origen al Universo.

El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta

que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo

todavía crece.

No se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el

vacío, porque en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el

espacio y el tiempo. No había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también

se expanden con el Universo.

En 1982 el cosmólogo ruso Andrei Linde introdujo lo que se llamó "nueva hipótesis

del universo inflacionario". Linde se dió cuenta de que la inflación es algo que

surge de forma natural en muchas teorías de partículas elementales, incluidos los

modelos más simples de los campos escalares. Si la mayoría de los físicos han

asumido que el universo nació de una sola vez; que en un comienzo éste era muy

caliente, y que el campo escalar en el principio contaba con una energía potencial

mínima, entonces la inflación aparece como natural y necesaria, lejos de un

fenómeno exótico apelado por los teóricos para salir de sus problemas. Se trata de

una variante que no requiere de efectos gravitatorios cuánticos, de transiciones de

fase, de un superenfriamiento o también de un supercalentamiento inicial.

Considerando todos los posibles tipos y valores de campos escalares en el

universo primordial y tratando de comprobar si alguno de ellos conduce a la

inflación, se encuentra que en los lugares donde no se produce ésta, se

mantienen pequeños, y en los dominios donde acontece terminan siendo

exponencialmente grandes y dominan el volumen total del universo. Considerando

que los campos escalares pueden tomar valores arbitrarios en el universo

primordial, Andrei Linde llamó a esta hipótesis "inflación caótica".

La teoría inflacionaria, predice que el universo debe ser esencialmente plano, lo

cual puede comprobarse experimentalmente, ya que la densidad de materia de un

universo plano guarda relación directa con su velocidad de expansión.

La otra predicción comprobable de esta teoría tiene que ver con las perturbaciones

de densidad producidas durante la inflación. Se trata de perturbaciones de la

distribución de materia en el universo, que incluso podrían venir acompañadas de

ondas gravitacionales. Las perturbaciones dejan su huella en el fondo cósmico de

microondas, que llena el cosmos desde hace casi 15 mil millones de años.

TEORÍA COSMOZOICA

Postulada por:

Arrhenius.

Justus Liebig.

Helmut von Helmont.

Postulados de la teoría

Habla sobre el origen de los seres

vivos a partir de la llegada de un

meteorito que inoculó formas de

vida similares a las bacterias que

posteriormente fueron

evolucionando hasta las formas

actuales.

Esta teoría, se basa

fundamentalmente en la observación de la fecundación de las lavas,

originariamente estériles (cuando su temperatura es elevada), por esporas traídas

por el viento y establece que este fenómeno podría ocurrir a escala cósmica, es

decir, que la Tierra habría sido sembrada por gérmenes provenientes del cosmos.

Establece que los gérmenes habrían llegado empleando a los meteoritos como

vehículo de transporte.

Establece que los gérmenes habrían llegado en medio de polvo cósmico movido

por radiación cósmica.

Teorías del origen de la tierra argumento religioso,

filosófico y científico.

1) Argumento religioso –bíblico, para ser más exactos–: El creacionismo cristiano

sostiene que la Tierra y todo ser vivo que habita en ella provienen de un acto de

creación del Dios Padre. Los creacionistas cristianos señalan como pruebas

irrefutables de una Creación:

-El hecho de que todo esté perfectamente posicionado y que todo en la naturaleza

funcione correctamente, de modo que la Tierra –y con ella el ser humano– tuvo

que ser creada necesariamente por un «diseñador inteligente». Asimismo, se

acentúa la creencia injustificada en suponer que el mundo es tan singular, que

simplemente no pudo ser producto de una causalidad.

-Se alude al físico Isaac Newton, quien dijo: “No hay reloj sin relojero”, para

subrayar la convicción de que la Tierra no pudo surgir de la nada y que fue creada

por Dios, de la misma manera que el reloj es fabricado por el relojero.

-Las supuestas similitudes y exactitudes históricas de la Biblia, alegando que el

libro sagrado es verdaderamente la Palabra de Dios, pues carece de errores

históricos y científicos. Siendo esto último refutado por muchas voces.

2) Argumento científico –teoría de la gran explosión–: Según la teoría del Big

Bang, el Universo se originó en una singularidad espaciotemporal de densidad

infinita y matemáticamente paradójica. Se dice que el espacio se ha expandido

desde entonces, por lo que los objetos astrofísicos se han alejado unos respecto

de los otros. Ahora bien, con las partículas subatómicas que se desprendieron de

la gran explosión, se formaron lo que hoy conocemos como “elementos químicos”,

los cuales contribuyeron en la formación de los planetas del sistema solar –entre

ellos la Tierra, el cual gracias a su abundante cantidad de bioelementos, permitió

el origen de la vida–. Los teóricos del Big Bang indican como evidencias

irrefutables del Big Bang:

-La expansión del Universo que se expresa en la Ley de Hubble (ν = H0 • D), y

que se puede apreciar en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias.

-Las medidas detalladas del fondo cósmico de microondas.

-La abundancia de elementos ligeros (nucleosíntesis primordial).

-El hecho de que la función de correlación de la morfología y la estructura a gran

escala del Universo encaja con la teoría del Big Bang.

3) Argumento filosófico –cosmología aristotélica–: Aristóteles señala que la forma

está íntimamente unida a la materia, de modo que la materia es “potencia” y la

forma es “acto”; decía que la sustancia de las cosas era la unión de la materia y la

forma, mientras el movimiento es el paso de la potencia al acto. Distinguió entre el

mundo celeste y el mundo sublunar, según él, formado por los cuatro elementos,

mientras que en el celeste había un quinto elemento, el «éter». Afirmo que los

cuerpos celestes están arrastrados por esferas, y la última esfera es la de las

estrellas fijas, la cual es movida por el motor inmóvil: Dios. Las implicaciones

filosóficas de la metafísica de Aristóteles son las siguientes:

-La realidad está perfectamente ordenada: Todo tiene su fin y todo está

relacionado entre sí.

-La realidad es totalmente cognoscible a través de la razón humana: Conociendo

en qué términos están cifrados los misterios se puede revelar todo.

-Los cielos son divinos e influyen en la Tierra: El esquema aristotélico es

adaptable al ámbito escolástico, siendo así aceptado, y haciendo así que esta

implicación sea validada por la crítica y la sociedad.

-Perspectiva antropocéntrica: Metafóricamente, al poner a la Tierra en el centro del

Universo, se le da al ser humano la cualidad de supremacía frente a lo demás.

-El fin de la vida humana es el conocimiento: Como todos los seres vivos, siempre

tienen una finalidad. En el ser humano es llegar a conocer el Primer Motor Inmóvil,

ligado a la razón, con la cual se puede llegar a donde el hombre se proponga.

Además, proporciona seguridad y confianza, lo que facilita la realización de la vida

humana en determinados momentos.

MATERIA

Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio;

Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo;

Volumen es el espacio ocupado por la masa

Cuerpo es una porción limitada de materia

Estados físicos de la materia

En términos conceptuales, materia se puede definir como cualquier sustancia que

posee masa y ocupa un lugar en el espacio (volumen); la cual como cualquier otro

componente de la naturaleza reacciona a factores ambientales como la presión y

la temperatura, manifestándose en tres estados:

· Gaseoso.

· Líquido.

· Sólido.

Estos estados obedecen fundamentalmente a la energía cinética o energía de

movimiento de las moléculas que conforman dicha materia y a la forma de

agregación de las mismas.

La materia existe en los ecosistemas de distintas formas:

Materia inerte, como las rocas o los minerales, que son elementos abióticos.

Materia orgánica que forma parte de los seres vivos, ou elementos bióticos

(animales y plantas).

La principal fuente de energía de la mayoría de los ecosistemas es el Sol, y la

energía que subministra es ilimitada. Alguna de esta energía es captada por las

plantas, algas y algunas bacterias y mediante la fotosíntesis, la utilizan para

transformar la materia inorgánica en orgánica.

La mayor parte de la energía que tienen los organismos la pierden con las heces o

en forma de calor.

La energía en los ecosistemas fluye, no se recicla.

Obtención de la materia y la energía.

Todos los organismos

obtienen la energía a partir

de las moléculas orgánicas

pero de diferentes formas:

Seres autótrofos: capaces de

formar materia orgánica que

luego utilizan para sus

funciones vitales. Son

productores.

Seres heterótrofos: necesitan

tomar energía orgánica ya elaborada por los productores porque no tienen

capacidad para elaborarla. Son consumidores; hay varios tipos:

-Consumidores primarios (herbívoros): se alimentan de productores.

-Consumidores secundarios (carnívoros): se alimentan de consumidores

primarios

-Consumidores terciarios (supercarnívoros): se alimentan de otros carnívoros.

El último lugar lo ocupan los descomponedores, que descomponen y rompen las

moléculas orgánicas para que queden disponibles de nuevo para los productores.

Esta secuencia se denomina cadena trófica / alimentaria y cada uno de los

escalones de esta cadena es un nivel trófico.

Se denominan relaciones tróficas las relaciones de dependencia alimentaria que

se establecieron entre los distintos organismos de un ecosistema. Para

representar gráficamente la transferencia de materia y energía entre los

organismos se utilizan cadenas tróficas, en estas, mediante flechas, se indica la

dirección que siguen la materia y la energía desde los autótrofos hasta los

descomponedores. Estas, ilustran sólo una de las muchas posibilidades de

transferencia de materia, en realidad, estas redes son muy complejas.

Para representar todas las interrelaciones tróficas entre los componentes de un

ecosistema se utilizan las redes tróficas. Una red trófica es un conjunto de

cadenas tróficas interconectadas que expresan todas las posibles relaciones

alimentarias que se dan entre los organismos de un ecosistema.

ENERGÍA

El movimiento de los constituyentes de la materia, los cambios químicos y físicos y

la formación de nuevas sustancias se originan gracias a cambios en la energía del

sistema; conceptualmente, la energía es la capacidad para realizar un trabajo o

transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía

mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de

energía pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que

posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la

energía cinética es la que posee una sustancia debido a su movimiento.

Propiedades de la energía

La energía presenta las siguientes propiedades:

- Se conserva: no se crea, ni se destruye.

- Se transforma: se presenta de muchas formas y puede cambiar entre ellas.

- Se traspasa: puede pasar de un cuerpo a otro.

- Se degrada: una vez que se utiliza, ya no se puede aprovechar.

La energía puede cambiar de cuerpo o de forma, pero no puede aparecer ni desaparecer.

Ley de la conservación de Masa-Energía

Para concluir esta parte temática, abordemos una pregunta: en el momento de

ocurrir un cambio físico o químico (reacción química) en una sustancia, ¿existe

pérdida de masa y/o energía?

Antoine Laurent Lavoiser (743-1749) y James Prescott Joule (1818-1889),

dedicaron parte de su trabajo científico en la solución de este problema, llegando a

la conclusión de que en las reacciones químicas y en los cambios físicos las

masas de las sustancias participantes no se crean ni destruyen, solo se

transforman; esta conclusión se conoce con el nombre de Ley de la conservación

de la masa.

TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

La Teoría de la Relatividad de Einstein se publicó en dos etapas:

• En 1905 dio a conocer la Teoría de la Relatividad Especial, válida

para sistemas de referencia inerciales.

• En 1916 completó su trabajo con la Teoría de la Relatividad

Generalizada, apta para cualquier sistema de referencia

TEORIA DEL ORIGEN DE LA VIDA

El estudio científico del origen de la vida se relaciona con el concepto filosófico de

abiogénesis que, en su sentido general, es la generación de vida a partir de

materia inerte y, en una definición más moderna, aborda la aparición de las

primeras formas de vida a partir de compuestos químicos primordiales. La

generación de las formas de vida más complejas a partir de las más simples es

dominio de la teoría de la evolución. Estas teorías no pretenden discernir sobre

aspectos religiosos que adjudican una voluntad divina en el origen de la vida

(creacionismo), ni sobre aspectos metafísicos que ilustren sobre las causas

primigenias.

El origen de la vida es un problema difícil de afrontar. A pesar de ello, el estado

actual de la ciencia permite sugerir una hipótesis válida sobre cómo surgió la vida

en la Tierra.

Todos los seres vivos están constituidos por sustancias orgánicas: proteínas,

glúcidos o hidratos de carbono, lípidos o grasas y ácidos nucleicos. Fueron varios

los científicos, destacando a Alexander Oparin y Stanley Miller, los que elaboraron

teorías sobre la formación de esos componentes esenciales para los organismos

vivos. Descubrir que la evolución es inherente a la vida, fue el criterio clave para

emprender el siguiente trabajo, que los caminos creativos que la vida opta para la

vasta diversidad que observamos, no es otra cosa que el producto de su

existencia desde el momento el que la materia se transformó en vida y conciencia.

TEORÍA CREACIONISTA

De acuerdo con esta teoría, un ser supremo creó la Tierra, el Sol, la Luna, las

estrellas, los mares, los animales, las plantas y al hombre, es decir, un dios es el

creador de todo el universo.

TEORÍA DE CHARLES DARWIN

Carlos Roberto Darwin es el padre de la actual

teoría de la evolución. Su teoría, expuesta en El

origen de las especies (1859), se apoya en los

siguientes principios:

Existen pequeñas variaciones entre organismos

que se transmiten por herencia. Los organismos

deben competir entre sí por la existencia. En la

naturaleza nacen más individuos de los que pueden

sobrevivir.

La selección natural: las variaciones que se adapten mejor al medio son las que

sobrevivirán y tendrán por tanto más éxito reproductivo; las que no sean

ventajosas acabarán siendo eliminadas.

Según Darwin, la evolución biológica es gradual y se explica por acumulación

selectiva de variaciones favorables a lo largo de muchísimas generaciones.

La teoría de Darwin es básicamente correcta, aunque incompleta ya que Darwin

desconocía los mecanismos de la herencia.

TEORÍA FIGISMO

El fijismo o teoría fijista es una creencia que sostiene que las

especies actualmente existentes han permanecido

básicamente invariables desde la Creación. Las especies

serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los

fósiles serían restos de los animales que perecieron en los

diluvios bíblicos o bien caprichos de la naturaleza

El fijismo como hipótesis científica se formalizó a mediados del siglo XVIII, en

la obra de Carlos Linneo (1707-1778) quien asentó las bases de la taxonomía

moderna y desarrolló formalmente el fijismo; mantuvo que las especies se

habían creado de forma separada e independiente y negó la posibilidad del

origen común de los seres vivos.

El zoólogo y naturalista Georges Cuvier (1769-1832),

impulsor de la anatomía comparada y de la paleontología,

fue otro de los científicos ilustres que se posicionaron a

favor del fijismo. Ante el incesante descubrimiento de

fósiles de especies desaparecidas, Cuvier fue el padre de la

teoría fijista conocida como catastrofismo, formulada para explicar la diversidad

de los organismos fósiles que contradecían el fijismo y algo más creíble que

otras teorías, como la de la vis plástica, que proponían los fósiles como

caprichos de la naturaleza.

TEORIA DE ARISTÓTELES

Fue durante la antigua Grecia cuando surge la idea de la

"generación espontánea" que se ha mantenido viva durante

más de dos mil años. La hipótesis de la generación

espontánea aborda la idea de que la materia no viviente

puede originar vida por sí misma. Esta idea surgió también

como una teoría materialista entre los griegos como Tales de

Mileto, Anaximandro, Jenófanes y Demócrito (en el siglo V

antes de Cristo). Para ellos la vida podía surgir del lodo, de la materia en

putrefacción, del agua de mar, del rocío y de la basura, ya que ahí observaron la

aparición de gusanos, insectos, cangrejos, pequeños vertebrados, etc. A partir de

ello, dedujeron que esto se debía a la interacción de la materia no viva con fuerzas

naturales como el calor del sol.

Posteriormente, Aristóteles (384-322 a. C.) la convierte en una teoría idealista. Él

propone que la generación espontánea de la vida era el resultado de la interacción

de la materia inerte con una fuerza vital o soplo divino que llamó entelequia. Esta

fuerza vital se compara con el concepto de energía, la cual se considera como una

capacidad para la acción. Según Aristóteles, el huevo poseía ese principio activo,

por lo que el huevo de la gallina al tener este principio activo se convertiría en

pollo, el huevo de pez en pez, y así sucesivamente.

El pensamiento de Aristóteles prevaleció por muchos años. Como ejemplo

podemos destacar los trabajos de J. B. Van Helmont (1577-1644) que realizó

muchos experimentos sobre aspectos tales como el origen de los seres vivos, la

alimentación de las plantas, etc. Este médico belga realizó un experimento con el

cual se podían, supuestamente, obtener ratones y consistía en colocar una camisa

sucia y granos de trigo por veintiún días, lo que daba como resultado algunos

roedores. El error de este experimento fue que Van Helmont sólo consideró su

resultado y no tomo en cuenta los agentes externos que pudieron afectar el

procedimiento de dicha investigación. Si este científico hubiese realizado un

experimento controlado en donde hubiese colocado la camisa y el trigo en una

caja completamente sellada, el resultado podría haber sido diferente y se hubiese

comprobado que lo ratones no se originaron espontáneamente sino que provenían

del exterior.

TEORÍA DE LA PANSPERMIA

En 1908, Svante Arrhenius, químico sueco, presentó su teoría a la que se conoce

con el nombre de panspermia. En ella asegura que la vida llegó a la Tierra en

forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior, las cuales se

desprendieron de un planeta en las que ya existían. A esta teoría se oponen dos

argumentos:

Las condiciones del medio interestelar son poco favorables para la supervivencia

de cualquier forma de vida. Además, cuando un meteorito entra en la atmósfera,

se produce una fricción que causa calor y combustión destruyendo cualquier

espora o bacteria que viaje en ellos.

No explica cómo se formó la vida en el planeta hipotético del cual se habría

desprendido la espora o bacteria.

GENERACIÓN ESPONTÁNEA (ABIOGENISTA)

En las civilizaciones antiguas, mucha gente estudiaba la naturaleza, la observaban

y proponían hipótesis o explicaciones, para lo que veían.

Sin embargo, sus hipótesis muy pocas veces eran sometidas a pruebas. Antes de

empezarse a usar el método científico, no se obtuvieron respuestas confiables a

las interrogantes que había acerca de la naturaleza. Ha habido varias hipótesis en

relación con la forma en que se originan los seres vivientes.

La generación espontánea es la hipótesis que dice que los seres vivientes se

pueden originar de materia no viviente.

EXPERIMENTOS DE REDI, SPALLANZANI Y PASTEUR

La generación espontánea es una hipótesis que nació en la antigüedad. Postula

que los seres vivos se pueden originar espontáneamente. Aristóteles había

pensado que los animales podían producirse del suelo, de las plantas y de otros

animales diferentes, la influencia de este pensamiento era amplia aún en el siglo

xvii. Se aceptaba entonces, por ejemplo, que las larvas de moscas podían

producirse exponiendo la carne al calor moderado y al aire.

Experimento de Redi. Francesco Redi (1626-1697) pudo demostrar que eso no

era cierto con un experimento. En sus pruebas, Redi introdujo pequeños trozos de

carne en varios frascos de boca ancha; a unos los cubrió con gasa y otros los dejó

abiertos; las moscas atraídas por el olor de la carne, depositaron huevecillos en el

lienzo de los frascos cerrados y en la carne de los frascos abiertos. De los

huevecillos nacieron las larvas; en los frascos cubiertos la carne no las

presentaba, mientras en los abiertos, la carne estaba llena de ellas.

A pesar de los resultados obtenidos en los experimentos de Redi, aparecieron

defensores de la teoría de la generación espontánea.

En el año de 1749, John Needham (1713-1781) hizo un experimento en el que

puso caldo de carne en un recipiente, luego lo selló con un corcho y lo dejó en

reposo sobre ceniza por algunos días, al cabo de los cuales observó la aparición

de microorganismos, deduciendo con ello que las bacterias se habían originado de

la carne.

En esa misma época, Spallanzani (1729-1799) hirvió caldo de carne durante una

hora, a continuación cerró herméticamente las vasijas, en éstas, no aparecieron

microbios.

Pero Needham se opuso a esos resultados y aseguró que para la producción

espontánea de los microorganismos era esencial el aire.

Unos investigadores defendían la teoría, otros la desechaban, hasta que Louis

Pasteur demostró que no existe la generación espontánea.

Louis Pasteur. Pasteur preparó matraces cuyas bocas se prolongaban en un tubo

abierto, largo y estrecho, encorvado en forma de cuello de cisne. Hirvió las

soluciones nutritivas en estos matraces, en los que el aire podía entrar y salir

libremente.

Los microorganismos que había en el aire quedaban adheridos al pasar a las

curvaturas del cuello del matraz y no aparecían en la solución, permaneciendo

inalterada.

Louis Pasteur expuso sus resultados en la Universidad de La Sorbona de París el

7 de abril de 1804, de la siguiente forma:

"Mis matraces no presentan señales de vida porque los he preservado, y los sigo

preservando, de la única cosa que está por encima del poder del hombre: crear.

No se conoce hoy ningún caso en el que podáis afirmar que los seres microscópicos vienen al mundo sin gérmenes, sin padres semejantes a ellos. Quienes sostienen esto, han sido juego de ilusiones, de experimentos defectuosos, viciados con errores que no han sido capaces de advertir y que no han sabido evitar."

TEORÍA DE LA BIOGÉNESIS

Finalmente apareció la hipótesis denominada biogénesis o quimiosíntesis. Esta

teoría explica la aparición de la vida sobre la Tierra, por medio de un proceso de

diversas reacciones químicas que, luego de mucho tiempo, transformaron la

materia inorgánica en materia orgánica.

La atmósfera primitiva estaba formada, supuestamente, por numerosas cantidades

de vapor de agua, nitrógeno, hidrógeno, metano y amoniaco.

Con esta composición, la atmósfera no ofrecía facilidades para la existencia de

organismos que necesitaban de oxígeno para vivir. Los primeros seres que hubo,

debieron adaptarse para sobrevivir en estas condiciones.

Estos compuestos y elementos químicos que existían en el ambiente reaccionaron

y formaron compuestos orgánicos, como aminoácidos, debido a las radiaciones,

erupciones y tormentas eléctricas. Al cabo de mucho tiempo se formaron

moléculas más complejas, las cuales llevaron al origen de las primeras células y,

con ello, al origen de la vida.

Teoría de Oparin y experimento de Miller

Los principales investigadores que han estudiado esta teoría son: Alexander I.

Oparin, el mexicano Alfonso Herrera y los estadounidenses Stanley Miller y Sidney

W. Fox.

Cada uno de estos investigadores, de manera autónoma, ha llegado a

conclusiones que se complementan y que hacen de la biogénesis una explicación

aceptable del origen de la vida. La biogénesis, acepta el origen fisicoquímico de la

vida; explica su aparición en la Tierra a partir de los elementos presentes en la

atmósfera primitiva (anhídrido carbónico, metano, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno)

en combinación con la intensa actividad volcánica y eléctrica de aquella atmósfera.

Experimento de Miller. Los investigadores estadounidenses Miller y Urey idearon

un experimento sencillo, que ha servido de apoyo a esta teoría.

En este experimento se suministraron, aproximadamente durante una semana,

descargas eléctricas en un recipiente que contenía una mezcla de hidrógeno,

metano, nitrógeno y amoniaco; al mismo tiempo se administraba vapor de agua.

Todo esto para crear experimentalmente las mismas condiciones que

probablemente existieron en la atmósfera al principio de la historia de la Tierra.

Observaron que se habían formado diferentes combinaciones orgánicas, entre

otras, diversos aminoácidos, que son la base para la formación de las proteínas

celulares.

Esta teoría es la base de las ideas que se aceptan en la actualidad y se debe, en

gran parte, al bioquímico ruso A. l. Oparin.

Oparin supone en su teoría que "la vida se origina a partir de la evolución gradual

de compuestos de carbono y nitrógeno".

Según esta teoría, los océanos primitivos contenían gran cantidad de compuestos

orgánicos disueltos. Esos compuestos se fueron agrupando para formar gotitas

ricas en polímeros (proteínas y ácidos nucleicos) a las que Oparin llamó

coacervados (modelos precelulares).

En cierto momento y con la ayuda de la energía proporcionada por las descargas

eléctricas y las radiaciones ultravioleta, estas gotitas adquirieron diversas

propiedades que las convirtieron en protobiontes. Los protobiontes tenían una

membrana que los separaba de su medio ambiente circundante y, con el tiempo,

tuvieron la capacidad de intercambiar moléculas con éste.

Cabe mencionar que el gran biólogo mexicano Alfonso Herrera es conocido en el

mundo científico por sus estudios sobre plasmogenia, ciencia que él creó y que

investiga el origen del protoplasma.

EVOLUCIÒN PREBIÒTICA

El ruso Alexander Oparin propuso por primera vez la teoría de la evolución

prebiótica, los elementos primordiales de la tierra eran inicialmente simples e

inorgánicos como el agua H2O, el metano CH4, el amoniaco NH3, el hidrógeno

H2. Los cuales prevenían de las numerosas erupciones volcánicas.

Según Oparin estas moléculas orgánicas simple acumularon en los océanos o en

las charcas aisladas protegidas de la excesiva radiación ultravioleta conformado

así lo que se llama el caldo primordial.

Evolucionan en forma de proteínas, ácidos nucleicos y lípidos.

Evolución prebiótica, la formación de dos condiciones fundamentales de la vida.

LAS MEMBRANAS: Una membrana es esencial para seleccionar las sustancias

que entran y salen del organismo, las células se separan del medio exterior por

una membrana capaz de controlar el paso de las moléculas.

LA PRIMERA MOLÉCULA DE LA HERENCIA: Las proteínas se sintetizan a partir

de los ácidos nucleicos ¿Que surgió primero el ADN o el ARN? .Muy probable que

la molécula inicial, portadora de la información hereditaria hubiera sido el ARN.

AYUDAS EXTRATERRESTRES: A pesar de que se piensa que es poco probable

que una célula viviente hubiera soportado las condiciones externas del espacio

exterior, se cree que aparte de extraterrestres puedan haber sido fundamentales

en la evolución prebiótica. En 1969 cayó un meteorito en Australia que contenía

compuestos orgánicos, similares a los que pudieran haber sido primordiales

durante la evolución prebiótica.

En los meteoritos se han encontrado unas sustancias llamadas QUINONAS, que

tiene un funcionamiento y estructura similar a la clorofila terrestre, por lo que se

cree que pudieran haber sido sus precursoras. Es muy probable que todos o al

menos algunos de estos aportes extraterrestres haya favorecido la aparición

TEORÍA ABIOGENISTA

El término abiogénesis fue usado originalmente para referirse a la anticuada

"teoría de la generación espontánea" (que sostenía que la vida vegetal y la animal

-vida compleja- surgen "espontáneamente" de la materia orgánica no ), en

oposición al origen de la generación por otros organismos vivos (biogénesis).

La Teoría de la Abiogénesis es una dela principales teorías sobre el origen de la

vida en nuestro planeta la cual se fundamenta en la creencia científica y analítica

de un orgien de la vida desde la No - Vida lo que significa que la vida se creó a

partir del origen de materia inanimada, La mayoría de los aminoácidos, a menudo

llamados "los componentes básicos de la vida", se puede formar a través de

reacciones químicas naturales vinculados a la vida.

El término sería utilizado para referirse también al grupo de actuales "teorías del

origen de la vida" que indican que la vida surgió en "procesos graduales" a partir

de moléculas orgánicas e inorgánicas.

La Abiogénesis es una teoría que intenta explicar El Origen de la vida a través de

procesos naturales aleatorios, y se enseña como un componente regular de la

biología evolutiva. Las pruebas que apoyan un origen espontáneo de la vida no

existen, pero al igual que la evolución misma se enseña como hecho absoluto en

las clases de biología.

Según La Teoría de la Abiogénesis la mayoría de los aminoácidos, también

llamados "los bloques de la vida", se pueden formar por medio de reacciones

químicas independientes de la vida, como demuestra el experimento de Miller y

Urey (y otros similares), los cuales consistían en simular en un laboratorio algunas

de las condiciones de la Tierra primitiva.

En todos los organismos vivos, estos aminoácidos están organizados en

proteínas, y la construcción de estas proteínas está regulada por ácidos nucleicos.

El enfóque de abiogénesis es saber cuáles de estas moléculas orgánicas se

crearon primero, y cómo crearon la vida inicial.

TEORÍA COSMOZOICA

La postularon: Arrhenius. Justus Liebig. Helmut von Helmont.

Postulados de la teoría

Habla sobre el origen de los seres vivos a partir de la llegada de un meteorito que

inoculó formas de vida similares a las bacterias que posteriormente fueron

evolucionando hasta las formas actuales.

Esta teoría, se basa fundamentalmente en la observación de la fecundación de las

lavas, originariamente estériles (cuando su temperatura es elevada), por esporas

traídas por el viento y establece que este fenómeno podría ocurrir a escala

cósmica, es decir, que la Tierra habría sido sembrada por gérmenes provenientes

del cosmos.

Establece que los gérmenes habrían llegado empleando a los meteoritos como

vehículo de transporte.

Establece que los gérmenes habrían llegado en medio de polvo cósmico movido

por radiación cósmica.

Origen del oxígeno en la Tierra

El oxígeno molecular (O2) apareció en nuestra atmósfera hace unos 2500 millones

de años. La teoría más aceptada para la aparición del O2 en nuestro ambiente es

la teoría de la evolución química del oxígeno. Lazcano-Araujo (1989) defiende esta

teoría y plantea la fusión de átomos de hidrógeno (H) a elevada temperatura para

formar nuevos átomos: dos átomos de H más 2 neutrones originarían un átomo de

helio (He). Dos átomos de He darían lugar a un átomo de berilio (Be). El carbono

(uno de los elementos pilares de la vida) se originaría a partir de He más Be.

Posteriormente, el oxígeno se formaría a partir de He y C. Sin embargo el O2

tardaría en aparecer, ya que la mayoría de átomos de oxígeno estaba asociado a

otros elementos (H2O, SO2, NO2, unido a metales, etc…).

La actividad interna de la tierra también contribuyó a liberar compuestos que

contienen oxígeno. Por ejemplo, la acción de los volcanes liberarían CO2, SO2,

vapor de agua etc… Posteriormente, la acción de la radiación ultravioleta

produciría la foto-degradación de estas moléculas enriqueciendo la atmósfera en

O2.

Para explicar la contribución de las cianobacterias en la aparición del O2 es

necesario partir de una situación donde el agua ya estuviese presente, en la que

habitarían microorganismos primitivos, tanto anaeróbicos autótrofos y/o

heterótrofos como fotosintéticos. En esta situación, las primitivas cianobacterias

liberarían O2 mediante la fotólisis de moléculas de agua (H2O) y empleando los

protones (H+) y electrones (e-) para generar energía usada en la biosíntesis de

hidratos de carbono:

CO2 + H2O+ Energía de la Luz = CH2O + O2

Estos tres mecanismos cooperarían en la aportación de O2 a la atmósfera, la cual

cambiaría su condición de reductora a oxidante.

Una vez que la atmósfera se enriqueció en O2, se originó la capa de ozono (O3)

por acción de la radiación ultravioleta sobre el O2 presente en las capas más altas

de la atmósfera. Este hecho marcaría un hito en la evolución de las especies, ya

que el ozono proporcionaría protección frente a la radiación ultravioleta a los

microorganismos existentes, lo que permitiría una futura colonización de la tierra.

En este sentido, la aparición del O2 supuso la desaparición de organismos

existentes, y la aparición de nuevas formas de vida. Los primitivos organismos

vivían en una atmósfera en ausencia de oxígeno (reductora) o con muy poco

oxígeno disponible. De este modo, conforme aumentó en contenido de O2 en la

atmósfera, muchos de estos primitivos microorganismos morirían. Los actuales

microorganismos anaerobios o anaerobios facultativos (puede vivir tanto en

presencia como en ausencia de oxígeno) son presumiblemente descendientes de

aquellos microorganismos primitivos que se han adaptado a vivir en ambientes

libres de O2 o con muy baja concentración de O2.

Nutrición de los primeros organismos.

Los seres vivos son sistemas abiertos que intercambian continuamente materia y

energía con el medio que les rodea. El conjunto de procesos por los cuales se

obtiene esta materia y esta energía para las funciones vitales es lo que constituya

la nutrición. Inicialmente los primeros organismos que aparecen en la tierra

obtenían la energía a partir de materia orgánica ya sintetizada por lo que eran

heterótrofos. Más adelante surgieron otros organismos que obtenían la materia y

la energía a partir de sustancias inorgánicas (autótrofos en ellos se incluyen los

vegetales) los organismos autótrofos son de 2 tipos: fotosintéticos y

quimiosintéticos. En función de donde obtengan la energía tal proceso.

Fotosíntesis y reproducción primigenia.

Otro paso fundamental en el avance de la vida será una

doble invención: la fotosíntesis y la respiración. De una

molécula antepasado común emergerá el mundo de la

clorofila, base de la fotosíntesis, y el mundo de la

hemoglobina, base de la respiración. Las bacterias más

antiguas encontradas, hace unos 3.500 millones de

años, son testimonio de esta primitiva diferenciación:

son bacterias de fotosíntesis.

Llegará un momento en el que estos glóbulos o gotas se llamaran células;

primero, sin núcleo diferenciado, las procariotas; después, con núcleo

diferenciado, las eucariotas.