Biología y Geología 1º Bachillerato

1. EL ORIGEN Y LA EVOLUCIÓN DE
LA VIDA

2. ¿Cómo pudo originarse la vida sobre la Tierra?
Conviene saber que:
• Hace unos 13.000 millones de años se pudo
originar el universo.
• Hace unos 4.500 millones de años se debieron
originar el Sistema Solar y la Tierra.
• Hace unos 3.800 millones de años se consolidó la
corteza sólida de la Tierra y se formaron la
atmósfera, los océanos y los mares.
• Hace más de 3.500 millones de años se originó la
vida sobre la Tierra

3. La vida sobre la tierra se originó hace más de
3.500 millones de años
• Se han descubierto fósiles
de organismos procariotas
en rocas con esa
antigüedad.
• Los seres primitivos que
existían hace 3.500 M.a.
eran similares a las
bacterias más primitivas
que existen en la
actualidad.
• A lo largo de estos 3.500
M.a. la vida se ha
desarrollado, ocupando
todo el planeta y
diversificándose en
muchos grupos de
especies

4. Los experimentos de Redi
En tiempos de Redi (s. XVII) la gente creía que los seres
vivos se podían generar a partir de la materia
inanimada (Teoría de la generación espontánea). Redi
puso en tres recipientes un trozo de carne. El primero
lo dejó destapado, el segundo lo tapó con un
pergamino y el tercero con una fina gasa. Después de
varios días observó que solo en el primero aparecían
gusanos.

5. Los experimentos de Pasteur
Louis Pasteur (1822-1895) puso caldo de carne en una redoma y le
alargó el cuello, dándole forma acodada y lo calentó hasta la
ebullición. Observó que, después de enfriado, en el caldo de carne no
se desarrollaban microorganismos y que se mantenía no contaminado,
incluso después de mucho tiempo.

6. Los experimentos de Pasteur
Y, si se rompía el cuello …

7. Los experimentos de Pasteur
… o se inclinaba la redoma hasta que el caldo pasase de la zona
acodada, este se contaminaba en poco tiempo.

8. Louis Pasteur (1822-1895)
• Químico y biólogo
francés, considerado
fundador de la
microbiología como
disciplina científica.
Demostró que las
enfermedades
infecciosas estaban
causadas por gérmenes
patógenos, inventó el
proceso de
esterilización que lleva
su nombre y desarrolló
vacunas contra la rabia
y otras enfermedades.

9. Entonces, ¿cómo pudo originarse la vida?
• Los experimentos de Redi y Pasteur demostraron
que la generación espontánea no era posible.
• En el s. XX, un científico ruso, Oparin, retomó
aquellas ideas y planteó una teoría sobre el
origen abiótico de los seres vivos.
• Hoy se piensa que, efectivamente, la generación
espontánea no es posible en la actualidad, pero
que hace más de 3.600 M.a. se pudieron dar unas
condiciones que la hicieron posible.

10. La hipótesis de Oparin
1º) El punto de partida, hace unos 3.800 M.a.
La atmósfera primitiva estaba formada por metano (CH4),
amoniaco (NH3), hidrógeno (H2) y vapor de agua (H2O). Era
reductora y anaerobia. No obstante, en estas sustancias estaban
los principales bioelementos que forman parte de la materia viva
(C, H, O, N)

11. La hipótesis de Oparin
2º) ¿Cómo se formaron las biomoléculas?
Las radiaciones solares y las descargas eléctricas proporcionaron
la energía suficiente para que los componentes de la atmósfera
reaccionaran y se formasen las biomoléculas, compuestos
orgánicos sencillos como los que forman ahora los principales
compuestos de los seres vivos.

12. La hipótesis de Oparin
¿Cuáles fueron las primeras biomoléculas?
Se formaron así azúcares, grasas simples, aminoácidos y otras
moléculas sencillas que reaccionaron entre sí para dar lugar a
moléculas más complejas.

13. La hipótesis de Oparin
¿Cómo se formó “el caldo primitivo”?
Según Oparin, los compuestos orgánicos que se formaron en la
atmósfera fueron arrastrados hacia los mares por las lluvias y allí,
a lo largo de millones de años, se concentraron formando una
disolución espesa de agua y moléculas orgánicas e inorgánicas a
la que llamó la “sopa prebiótica”.

14. La hipótesis de Oparin
Los precursores de las
bacterias.
En este “caldo primitivo” algunas
moléculas formaron membranas,
originándose unas estructuras
esféricas a las que Oparin llamó
coacervados. Algunos coacervados
pudieron concentrar en su interior
enzimas con las que fabricar sus
propias moléculas y obtener
energía. Por último, algunos
pudieron adquirir su propio material
genético y así la capacidad de
replicarse (reproducirse). Se
formarían así los primitivos
procariotas.

15. El experimento de Miller
En 1953 Miller hizo una
experiencia de gran importancia.
Construyó un dispositivo en el que
el agua de un matraz se calentaba,
haciendo circular los vapores por
un circuito. Introdujo (2) una
mezcla de gases como la que pudo
haber en la primitiva atmósfera de
la Tierra y unas descargas
eléctricas (3) hicieron reaccionar
la mezcla. Esta era enfriada en un
condensador (4) y los compuestos
obtenidos se disolvían en el agua
del matraz (1).

16. El experimento de Miller
Después de un tiempo, a
través de una llave (5),
sacó parte del líquido para
analizarlo y descubrió que
se habían formado muchas
biomoléculas (azúcares
sencillos, aminoácidos,
etc.) de gran importancia
en la constitución de los
seres vivos.
De esta manera Miller
demostró que las primeras
etapas de la hipótesis de
Oparin eran posibles.

17. El experimento de Miller
Stanley Miller (1930-2007) ante una reproducción del instrumental con el que
realizó su celebre experimento en el que simulaba las condiciones iniciales del
origen de la vida en la Tierra. Esto sucedió en 1953, cuando a la edad de 23
años era becario en la Universidad de Chicago

18. La evolución según Lamarck (1809)
Su Teoría se basa en:
• El uso y desuso de los órganos
• La herencia de los caracteres adquiridos
Transmite una idea de evolución “consciente”.
Su punto débil está en que los conocimientos
sobre la herencia de los caracteres muestran
que solo se heredan aquellos cuya información
reside en los genes.

19. La evolución según Darwin (1859)
Su Teoría se basa en:
• La variabilidad presente en las poblaciones
• La selección natural
En su teoría coincide con Lamarck en una cierta
idea de evolución consciente. Su principal punto
débil reside en su falta de conocimientos sobre
genética para explicar cómo aparecer nuevas
formas de los caracteres hereditarios en las
poblaciones y cómo se transmiten estos de una
generación a otra.

20. La evolución según Darwin
Puedes ver en este enlace una breve biografía
En este otro enlace puedes ver una breve
explicación de su idea sobre la selección natural

21. La Teoría sintética o neodarwinismo
Dobzhansky (1937) reformula la teoría de Darwin,
apuntalándola con nuevos conocimientos sobre genética.
El neodarwinismo se basa en:
• La unidad evolutiva no es el individuo sino la población.
• La reproducción diferencial es el mecanismo a partir del
cual la acción conjunta de la variabilidad genética y la
presión ambiental produce la selección
• La evolución es un proceso gradual
Este último punto generó controversia y ha sido rebatido por
otras teorías evolucionistas posteriores, como la teoría de los
equilibrios interrumpidos (Gould, 1970) según la cuál la
evolución se produce “a saltos”, con periodos de estabilidad y
otros en los que se acumulan muchos cambios

22. ESPECIACIÓN
Es el proceso mediante el cuál una población de
una determinada especie da lugar a otra u otras poblaciones,
aisladas reproductivamente de la población anterior y entre sí,
que con el tiempo irán acumulando otras diferencias
genéticas.
Según cuál sea la causa que genera ese aislamiento
reproductivo, se distinguen dos formas de especiación:
• Especiación alopátrida o geográfica
• Especiación simpátrida

23. Especiación Alopátrida
• Consiste en la separación geográfica de poblaciones que comparten un
acervo genético común que sometidas a diferentes condiciones
ambientales, han evolucionado independientemente hasta generar
nuevas especies.
• La barrera puede ser geográfica o ecológica.
• La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a
extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas
intermedias, o mediada por sucesos geológicos.

24. Especiación Simpátrida
• Se produce dentro de un mismo espacio geográfico sin barreras de
aislamiento geográfico.
• Puede que las nuevas poblaciones utilicen nichos ecológicos diferentes
dentro del intervalo de distribución de la especie ancestral (aislamiento
ecológico).
• El aislamiento reproductor en este proceso puede surgir como consecuencia
de la colonización y explotación de nuevos hábitat por individuos
genéticamente diferenciados por mutaciones o que se alimenten de distintos
recursos o....
• ....por un desarrollo extremo en la variabilidad, en donde se producen
mecanismos de aislamiento por las diferencias extremas en tamaños, formas,
conductas, etc.

25. Mecanismos de aislamiento reproductivo
• Para que una especie se separe de otra, ambas deben
quedar aisladas genéticamente.
• Esto sucede porque se establecen barreras al flujo
genético como consecuencia del desarrollo de
mecanismos de aislamiento reproductivo.
• Estos mecanismos de aislamiento impiden el intercambio
de genes entre poblaciones de diferentes especies.
...los mecanismos de aislamiento son de dos tipos:
• Precigóticos: los que impiden que se forme el cigoto
• Postcigóticos: los que hacen inviable o estéril al cigoto

26. Mecanismos Precigóticos
Dos individuos pertenecientes dos especies
diferentes no podrán aparearse debido a:
• Incompatibilidad de genitales
• Incompatibilidad de gametos
• Falta de respuesta al reclamo(ineficiencia de
feromonas)
• Aislamiento por diferencias de hábitat o de
conducta

27. Mecanismos Postcigóticos
Se produce la fecundación, pero los cigotos
tienen anulada su eficacia biológica por motivos
diversos, como pueden ser:
• Aborto del embrión o feto.
• Muerte prematura del recién nacido.
• Esterilidad del híbrido.

28. Los pinzones de Darwin
• En las islas Galapagos, frente a la costa de
Ecuador, habitan una gran variedad de
pinzones, todas endémicas.
• Todos provienen de una forma ancestral
originaria del continente.
• Las diferentes especies viven en el suelo, los
árboles o en ambos hábitat
• Se alimentan de frutos, semillas, insectos y de
la corteza de las cactáceas.

29. ¿qué tipo de especiaciación es este?

30. ...fundamenta tus conclusiones en lo siguiente:
• Observa los diferentes tamaños y formas de
los picos.
• Se alimentan de diferentes recursos.
• Ten en cuenta que el ancestro es el mismo,
pero difieren en hábitat y en nicho ecológico.