4º ESO

1. ORIGEN DE LA
VIDA

2. La materia de la vida

3. El origen de la vida
La humanidad
siempre se ha
preguntado por el
origen de las
cosas. Han existido
varias teorías para
explicar el origen
de la vida:

4. La generación espontánea
La idea de la generación
espontánea nació en la
antigua Grecia.
La creencia se basaba en
que, en la carne en
descomposición parecían
surgir gusanos y larvas.
Lazzaro Spallanzani
demostró que solo aparecían
en un frasco mal cerrado,
pero nunca si estaba
cerrado herméticamente.
Louis Pasteur
demostró la
imposibilidad de la
generación espontánea
de la vida.
Su experimento se
puede apreciar en la
imagen.

5. El origen cósmico
Según esta hipótesis, llamada panspermia, la vida se ha
generado en el espacio exterior y viaja de unos
planetas a otros y de unos sistemas estelares a otros.
El filosofo griego Anaxágoras fue el primero que
propuso una idea similar para el origen de la vida, en el
siglo V antes de Cristo.
El máximo defensor fue Svante
Arrhenius (finales del siglo
XIX), que afirmaba que una
especie de esporas o bacterias
viajan por el espacio y pueden
"sembrar" vida si encuentran las
condiciones adecuadas.

6. Evolución química
Las hipótesis mas aceptadas afirman que la vida
surge de una evolución química en la que, hace
millones de años, aparece la materia orgánica a
partir de inorgánica, de forma espontánea, gracias
a las particulares condiciones que hubo en la
primera etapa de la historia de la tierra: gases
ricos en H2 en la atmósfera (NH3, CH4, etc) y
ausencia total de O2 libre (en cuya presencia no
hubiera podido surgir la vida)
La teoría se debe al bioquímico ruso Aleksandr
Oparin y al genetista británico John B.S. Haldane
y data de la década de los años 20 del siglo
pasado.

7. La evolución química
Oparin
Haldane

9. La química de la vida
La materia orgánica se formaría en los
océanos primitivos a partir de CO2, agua y
otros compuestos, de manera similar a
cómo la fabrican las plantas con la
fotosíntesis.
Eso fue posible en una atmósfera muy
diferente a la actual, so O2 ni O3 (ozono)
y con muchas tormentas y radiaciones
ultravioleta que proporcionarían la energía
necesaria.

10. Fotosíntesis: La energía se
introduce en la materia
Materia inorgánica
Materia orgánica

11. La aparición de la materia orgánica
Oparin y Haldane propusieron que la materia
orgánica se originó en la Tierra como resultado de
reacciones muy similares a la fotosíntesis, pero sin
seres vivos:
El hidrógeno, que los vegetales sacan del agua,
saldría de compuestos ricos en este elemento
como CH4, NH3, etc. muy abundantes en la
atmósfera primitiva como hemos visto.
La energía la proporcionarían las tormentas
eléctricas, muy abundantes y violentas en aquella
época y las radiaciones ultravioleta del Sol que
llegarían a la Tierra en gran cantidad por no
haber capa de Ozono.

12. Experimento de Miller y Urey
Se realizó en 1952 y demostró que las
teorías de Oparin y Haldane podían ser
ciertas.
Se utilizaron dos esferas de vidrio cerradas:
Una representaba la atmósfera primitiva y
en ella estaban los gases que se suponía
que había (metano, amoníaco, hidrógeno y
vapor de agua)
La otra representaba el océano primitivo
con agua líquida y los gases atmosféricos
disueltos.

13. El experimento consistió, básicamente, en
someter la mezcla que representaba la
atmósfera primitiva a descargas eléctricas de
60.000 voltios.
El resultado fue que al cabo de unos días, se
había formado en el supuesto océano una serie
de moléculas orgánicas como aminoácidos.
Ensayos posteriores del experimento
consiguieron sintetizar bases nitrogenadas como
las que constituyen el ADN y el ARN
Este experimento fue clave para comprobar la
Teoría del caldo primordial en el origen vida.
Experimento de Miller y Urey

14. Experimento de Miller y Urey

15. Etapas de la evolución química
Evolución prebiótica: hasta la aparición de las
primeras células.
Formación de moléculas orgánicas sencillas. Los
componentes de la primitiva atmósfera con la
energía de tormentas y la radiación solar,
reaccionarían para dar la primera materia
orgánica, muy simple todavía, como teorizaron
Oparin y Haldane y demostraron Miller y Urey
Formación de moléculas orgánicas complejas. Las
moléculas sencillas empezaron a ser tan
abundantes que chocaban y reaccionaban dando
materia orgánica más compleja
Tenemos el “caldo primordial” definido por
Oparin.

16. Formación de coacervados. En este caldo
primordial (agua con moléculas orgánicas
simples y complejas) algunos compuestos se
unirían originando esferas huecas o
coacervados en cuyo interior quedarían
encerradas moléculas como ácidos nucleicos
que podían hacer copias de sí mismas.
Los coacervados englobarían más materia y
aumentarían de tamaño hasta ser tan grandes
que se dividirían pasando copias del ácido
nucleíco.
Serían los precursores de las primeras
células.
Etapas de la evolución química

17. Coacervados

18. La formación de las primeras células
Evolución biótica o biológica: desde la
aparición de las primeras células.
En la actualidad no podemos saber como
se formó la primera célula. Solo podemos
suponer que aspecto tuvo.
Se piensa que los primeros
organismos eran
procariotas muy parecidos
a las bacterias actuales

19. Primeras células
Las primeras células serían
procariotas (sin nucleo ni orgánulos y
muy pequeñas), heterótrofas (se
alimentaban de materia orgánica
pues no la podían fabricar) y
anaerobias (no utilizaban oxígeno).
Utilizarían como alimento las
moléculas orgánicas presentes en el
medio.
Como estas moléculas terminarían por
agotarse, podría haber ocurrido una
primera crisis ecológica, si no
hubiera sido porque en algún
momento de la evolución celular...

20. Aparecen las autótrofas
Algunas células aprendieron a fabricar las
moléculas orgánicas a partir de CO2.
Se iniciaba así la fotosíntesis, como un
proceso de nutrición autótrofa.
Este proceso tuvo como consecuencia la
liberación de O2 y, por tanto, la
transformación de la atmósfera reductora en
la atmósfera
oxidante que hoy conocemos.
Autótrofas

21. Aparecen las aerobias
El oxígeno causaría la
muerte de muchas
formas celulares para
las que fue un veneno.
Algunas células
aprendieron
a utilizarlo en su
metabolismo,
lo que dio lugar
a la respiración
aerobia, que produce
mucha más energía.
Las pocas anaerobias
que quedan tienen
que refugiarse en
lugares en que no
hay oxígeno: suelos
encharcados,
profundidades
oceánicas y, mucho
más tarde, en el
interior de animales
formando parte,
entre otras cosas de
la flora intestinal
Aerobias

22. Ante la falta de materia orgánica en el
medio, no todas las células procariotas se
hicieron autótrofas.
Algunas siguieron siendo heterótrofas y se
hicieron depredadoras.
Para ello fue conveniente aumentar de
tamaño.
Más tarde ingirieron a otras células
procariotas y en lugar de digerirlas, las
englobaron, estableciéndose entre ellas una
relación endosimbionte.
Aparecen las eucariotas

23. Aparecen las eucariotas
El aumento de tamaño trae consigo la
compartimentación del interior mediante
cavidades hechas de membrana
plasmática con lo que surgieron los
orgánulos membranosos (retículo, aparato
de Golgi, vacuolas), incluido el núcleo que
protege al ADN.

24. En un momento dado, esta célula englobó a
otras células procariotas, estableciéndose
entre ambas una relación de simbiosis.
Unas procariotas aerobias darían lugar a las
mitocondrias haciendo aerobias a todas las
células que llamamos eucariotas.
Otras procariotas autótrofas fueron las
precursoras de los cloroplastos y harían
autótrofas a las células que las portaran.
Aparecen las eucariotas

25. Evolucionan las eucariotas
Las eucariotas que adquieren mitocondrias
y se hacen aerobias, desplazan por
competencia a las que no lo eran, de
manera que, desde entonces, todas son
aerobias.
Las que se quedan así dan lugar a las
células animales, de hongos y protozoos.
Las que adquieren además cloroplastos y
se hacen autótrofas dan lugar a las
células vegetales y de las algas.

26. Aparecen las eucariotas

27. Aparecen las eucariotas

29. TEORÍAS PRE-EVOLUTIVAS

30. En el transformismo se agrupan todas
las leyendas que, desde la Antigüedad,
hablan de transformaciones fabulosas.
El transformismo

31. Según el fijismo, tanto la
naturaleza como las especies vivas
son una realidad definitiva y
acabada: los seres vivos son
formas inalterables, siendo hoy
tal y como fueron diseñadas desde
su comienzo.
Fijismo o creacionismo
Esta teoría predominó durante siglos,
apoyándose en la interpretación literal
del GÉNESIS.
Pero algo que resultaba difícil
explicar era el significado de
los fósiles
LO INTENTA EXPLICAR
EL
CATASTROFISMO

32. Catastrofismo
En el pasado se habían
producido catástrofes
geológicas que producían
extinciones, tras las
cuales se producían
nuevas creaciones.
La última de esas
catástrofes fué el
diluvio universal de
Noé.
Unos de sus defensores fue Georges
Cuvier

33. TEORÍAS EVOLUTIVAS

34. Teorías evolutivas
En el siglo XIX surgen NUEVAS TEORÍAS
basadas en la idea de que “los seres vivos
pueden transformarse a lo largo del tiempo”
TEORÍAS EVOLUTIVAS.
La primera de estas teorías bien desarrollada
se debe a Lamark que fué el primero que se
opuso a la inmutabilidad de las especies
sosteniendo que las especies
evolucionan de forma gradual y
continua a lo largo de su
existencia.

35. El lamarckismo

36. El lamarckismo
La teoría de Lamarck se basa en:
Tendencia a la complejidad. Según esta teoría, los
seres vivos tienen un impulso interno hacia la
perfección y la complejidad que los hace adaptarse
a los cambios del ambiente provocando la aparición
de órganos nuevos que pasan a sus descendientes.
Aparición de adaptaciones. La necesidad provoca la
aparición de órganos nuevos, y cuando se deja de
usar algún órgano, éste se atrofia y desaparece.
Se suele simplificar con la expresión: “la función
crea el órgano”.
Herencia de los caracteres adquiridos. Los
caracteres adquiridos durante la vida del individuo
se conservan y se transmiten a la descendencia.

37. La teoría de Lamarck tuvo gran
aceptación…
Pero se EQUIVOCÓ al suponer
que las características adquiridas
son heredables:
Son características producidas
por el ambiente, no por los genes,
por lo tanto, no pueden
heredarse!!
Ej: Los cambios obtenidos a lo
largo de la vida (musculación en
gimnasio) no se transmiten a los
descendientes!!
La musculatura que desarrollan los
atletas es un carácter adquirido pero…
contrariamente a lo que decía
Lamarck, no se hereda!!
Lamarck se equivocaba

38. Lamarck se equivocaba
Tampoco se ha demostrado que los seres vivos
tiendan a la complejidad y la perfección.
De hecho, muchas formas de vida tienden a
simplificarse cuando se adaptan a medios en los que
no necesitan la complejidad.
Muchos parásitos, por ejemplo, pierden los
aparatos que no usan como el digestivo o los ojos.
Algunos autores creen que los virus (tan simples
que ni se consideran seres vivos) serían una
adaptación extrema de una célula a la vida
parásita.

39. Lamarck y el caso de las jirafas
Ante la sequía acuciante,
una población de
antílopes de cuello y
patas normales intentó
cambiar su dieta por
hojas de acacia, que
abundaban en las copas
de los árboles.
Era necesario que
alargaran sus cuellos y
patas para poder
alcanzar las hojas
verdes.
Como las hojas
accesibles se agotaban,
‘debían crecer más’ para
llegar a las más altas y,
por tanto, las jirafas
‘seguían esforzándose en
estirar más su cuello y
patas’.

40. Lamarck y el caso de las jirafas
Como sus descendientes en la siguiente
generación ya nacían con el cuello y las patas
un poco más largos, según el principio de
herencia de los caracteres adquiridos,
estarían mejor adaptados y podrían seguir
esforzándose en estirar sus miembros.
A medida que pasaba el tiempo y se sucedían
las generaciones, estos animales se iban
pareciendo más a las jirafas actuales.

41. En resumen…

42. (actividad)
Hay quien piensa que si se hace una
operación de estética (arreglarse la nariz,
por ejemplo), antes de tener un hijo, evitará
que su hijo herede esa nariz antiestética.
Qué le dirías a esa persona, con argumentos
científicos, para convencerla de lo contrario?
Por qué deberías convencerla de lo
contrario?

43. El darwinismo

44. El darwinismo
Los padres de la teoría evolutiva que se
acepta actualmente son Charles Darwin y
Alfred Russel Wallace.
Ambos cientificos llegaron a las mismas
conclusiones pero por separado.
Wallace
Darwin

45. El darwinismo
La teoría darwinista se basa en:
La elevada capacidad
reproductora de los seres vivos.
La variabilidad de la
descendencia.
La actuación del proceso llamado
selección natural.

46. Elevada capacidad reproductora
Las especies suelen
tener mas descendencia
de la que sobrevivirá y
llegara a adulta.
La causa de que una
especie no aumente su
número de forma
infinita es que los
recursos de todo tipo
son limitados.

47. La variabilidad de la descendencia
Los descendientes de una misma pareja de
seres vivos con reproducción sexual no son
identicos; siempre hay ligeras variaciones
que los hace distintos entre sí.

48. La selección natural
Entre los miebros de una
especie se establece una
lucha por la supervivencia,
sobre todo si los recursos
son escasos.
Solo los mejor adaptados
consiguen sobrevivir y
reproducirse.

49. Darwinismo
Debido a su Teoría de la
evolución y, especialmente,
a sus ideas que ponían de
manifiesto la relación
evolutiva entre el hombre y
el resto de los primates,
Darwin fue frecuentemente
parodiado y, además,
desató una gran polémica,
no sólo científica, sino
también social.

50. Darwin y el caso de las jirafas
En un principio existiría una población
de antílopes de cuello y patas de
longitud normal.
Algunos de ellos, que tenían el cuello y
las patas algo más largos, podrían
alimentarse de hojas de acacia, lo que
les ayudaría a sobrevivir mejor y, por
tanto, a reproducirse, pasando sus
caracteres a su descendencia.

51. Darwin y el caso de las jirafas
Los descendientes serían más altos y de
cuello más largo y, de nuevo, la selección
natural seleccionaría a los aptos pues los
menos adaptados era más probable que
murieran de hambre antes de llegar a
adultos.
Así, en cada generación se reproducían los
animales más altos.
Al cabo de unos millones de años, la
totalidad de los animales eran altos, como
las jirafas actuales.

52. En resumen…

53. El neodarwinismo

54. El neodarwinismo o teoría sintética de la
evolución, es básicamente el intento de
fusionar el darwinismo clásico con el
mendelismo, la genética moderna, la
paleontología y otras ciencias.
Fue formulado en la década 30 y 40 del siglo
pasado.
El neodarwinismo

55. El neodarwinismo
Según esta teoría los fenómenos evolutivos se
explican básicamente por medio de las
mutaciones (las variaciones accidentales de que
hablaba Darwin) sumadas a la acción de la
selección natural.
Así, la evolución se habría debido a la
acumulación de pequeñas mutaciones favorables
en una población (conjunto de individuos de la
misma especie que habitan en un lugar
determinado), preservadas por la selección
natural y que producen nuevas especies.

56. El neodarwinismo: principios
Variabilidad genética: dentro de una población existe
un gran número de genotipos (conjunto de genes)
diferentes, debido a mutaciones y recombinaciones
genéticas.
Selección natural: las combinaciones genéticas mejor
adaptadas al medio, sobreviven y se reproducen más
eficientemente que las peor adaptadas, que se
eliminan.
Lo que evoluciona no es el individuo, sino la población:
No importan tanto los genes y mutaciones de cada
individuo, sino las que se vayan acumulando y
predominando en la población.

58. El caso de la mariposa del
abedul.
Revolución Industrial
(Manchester, 1850)
La RESERVA DE VARIABILIDAD GENÉTICA es lo
que permite a los individuos irse acomodando y
adaptando a los cambios ambientales…
Una población más
diversa tiene más
probabilidades de
sobrevivir y de que
alguno de sus
individuos esté
adaptado a las
nuevas condiciones

59. Un ejemplo de adaptación al ambiente: La mariposa
del abedul (Biston betularia).
Revolución Industrial (Manchester, 1850)
Esta mariposa es de color
blanco y vive sobre el tronco de
los abedules, que es de corteza
blanca. Así, pasa inadvertida
ante sus depredadores: los
pájaros.
Hay una variedad melánica que
les hace ser presas fáciles para
los pájaros que se alimentan de
ellas, ya que llaman mucho la
atención sobre el tronco blanco.
Éstas son minoritarias.

60. Hacia 1850, en plena Revolución Industrial, la
contaminación atmosférica hizo que los troncos de
los abedules se oscurecieron
Las mariposas blancas
dejaron de pasar
inadvertidas y fueron
presa fácil de los
pájaros.
Ahora, sólo las mutantes oscuras pasaban
inadvertidas en el nuevo ambiente y se reproducían…
Al cabo de 50 años, el 99% de la población era
oscura.

61. Un siglo más tarde, la calidad ambiental
mejoró y la contaminación desapareció de
la zona.
Los abedules recuperaron su corteza
blanca y la situación volvió a cambiar
De nuevo las
mariposas
blancas vuelven a
ser mayoría!!

63. Órganos homólogos: Son
los que poseen estructuras
anatómicas muy parecidas
ya que tienen el mismo
origen evolutivo, estos
órganos han sufrido una evolución divergente por
adaptarse a distintas funciones
Por ejemplo, las extremidades anteriores de
todos los mamíferos que tienen todas húmero,
cúbito y radio, y carpos, metacarpos y
falanges.
Pruebas anatómicas: Órganos homólogos.

64. Evolución divergente
También llamada Radiación o divergencia
evolutiva.

65. Pruebas anatómicas:Órganos
análogos.
Órganos análogos: Estos órganos tienen un
origen diferente pero tienen una forma
anatómica similar debido a que desempeñan
funciones similares.
Por ejemplo, el ala de un insecto y el ala de
un ave.
Representan un
fenómeno llamado
evolución
convergente.

66. Evolución convergente
También
llamada
convergenci
a
adaptativa

67. Por ejemplo, en los delfines y en las focas
hay un hueso en el que se insertaba el fémur
en antepasados terrestres
Órganos vestigiales: Se
trata de órganos
atrofiados, sin función
alguna en la actualidad,
pero que pueden revelar
la existencia de los
antepasados, para los que
estos órganos eran
necesarios.
Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales.

68. Las similitudes en las
primeras etapas,
muestran un antepasado
común.
Cuanto más cercano es el
antepasado común, más
semejanzas existen.
Pruebas embriológicas:
Se basan en el estudio
del desarrollo
embrionario de los seres
vivos.
Aquellas especies que
tienen un mayor
parentesco evolutivo
muestran mayores
semejanzas en sus
procesos de desarrollo
embrionario.
Pruebas embriológicas.

69. cómo se fueron adaptando a
las cambiantes condiciones
del medio,
El estudio de los fósiles nos
da una idea muy directa de
los cambios que sufrieron las
especies al evolucionar hacia
otras.
Existen muchas series de
fósiles de plantas y animales
que nos permiten reconstruir
Pruebas paleontológicas.

70. Pruebas bioquímicas
Los siguientes hechos demuestran la
evolución a partir de un antepasado común.
La estructura del ADN y sus nucleótidos
es idéntica en todos los seres vivos.
La correspondencia entre tripletes de
ADN y aminoácidos de las proteínas (el
código genético) también es idéntica en
todos los seres vivos
Los procesos metabólicos fundamentales
también son idénticos en todos los seres
vivos.

71. Pruebas bioquímicas.
Estructura y composición del ADN
idénticos en todo ser vivo.
Código genético universal
Procesos metabólicos comunes

73. Selección artificial
Mucho antes de Darwin y Wallace, los agricultores
y ganaderos utilizaban la idea de la selección para
producir cambios importantes en las características
de sus plantas y animales durante el transcurso de
decenios.
Los granjeros y agricultores sólo permitían
reproducirse a las plantas y animales con unas
características deseables, causando la evolución de
las razas.
A este proceso se le llama selección artificial
porque son las personas (en lugar de la naturaleza)
las que seleccionan qué organismos se reproducen.

74. Selección artificial
Como se muestra, los agricultores han cultivado
numerosas variedades a partir de la mostaza
silvestre, mediante la selección artificial de
determinados atributos.

75. Selección artificial

77. Biodiversidad
Biodiversidad o diversidad biológica es la variedad
de seres vivos sobre la Tierra, resultado de miles
de millones de años de evolución según procesos
naturales y también de la influencia creciente de
las actividades del ser humano.
La biodiversidad comprende igualmente la
variedad de ecosistemas y las variedades de
genes dentro de cada especie que permiten la
combinación de múltiples formas de vida, y cuyas
mutuas interacciones con el resto del entorno son
fundamentales para la vida sobre el planeta.

78. Biodiversidad y ecosistemas
Un ecosistema tiene más biodiversidad, cuantas
más especies distintas posea.
Dado el mismo número de especies, tendrá más
biodiversidad el que tenga más individuos de cada
especie.
La biodiversidad es fundamental porque aumenta
la estabilidad de los ecosistemas y favorece la
recuperación tras un desastre.
Por ejemplo, no se puede eliminar a los
descomponedores de un ecosistema, puesto que
esto causaría la eliminación de una función
importante que permite la existencia de todo el
ecosistema.

79. Biodiversidad y ecosistemas
Los ecosistemas mantienen su estabilidad
gracias a la diversidad de organismos que
realizan diversas funciones.
Cuantos menos integrantes tenga un ecosistema,
más susceptible será a cualquier impacto.
Si solo hay un herbívoro y desaparece, los
carnívoros no tendrán qué comer y las plantas
crecerán hasta no tener espacio.
Si hay varios herbívoros y desaparece uno, los
otros suplirán su papel y el ecosistema se
autorregulará.

80. Biodiversidad y distribución de
continentes
Cuando se separan los continentes, distintas
poblaciones quedan aisladas y van acumulando
distintas mutaciones que las permiten
evolucionar hacia distintas especies
Cuando los continentes
están unidos, la
biodiversidad disminuye
ya que al no haber
aislamiento se mezclan las
características y se
tiende a la uniformidad.

81. Biodiversidad y distribución de
continentes

82. (actividad)
Busca información acerca de especies
animales y vegetales endémicas de las
islas Canarias y Baleares y elabora una
lista.
¿Qué significa que una especie es
endémica?
¿Por qué crees que hay más endemismos
en las islas que en los continentes?

83. La extinción
El proceso de desaparición
de especies es la extinción,
que es, en definitiva, el
destino último de todas las
especies.
La extinción puede ser:
Por la influencia que
tienen los organismos
entre sí, como una
epidemia o un voraz
depredador.
Por un cambio del hábitat
de una especie.

84. Primera (444 ma): Afectó solo a seres
marinos ya que no había vida en los
continentes.
Segunda (360 ma): Aunque ya había vida en
los continentes (plantas), no se vio afectada.
En los mares, entre muchos invertebrados, se
extinguieron algunos grupos de peces.
Tercera (250 ma): Considerada “la gran
extinción” o “extinción masiva”. Perecieron el
90% de todas las especies: el 96% de las
especies marinas y el 70% de las terrestres.
Las cinco grandes extinciones.

85. Cuarta (200 ma): Desaparecieron muchos
reptiles dejando sitio a los dinosaurios, que
empezaban su dominio en la Tierra.
Quinta (65 ma): en ella desparecieron los
dinosaurios, dejando espacio a aves y
mamíferos.
Las causas de estas extinciones (salvo la
quinta) se desconocen, pero se barajan
choques de meteoritos (como en la quinta),
cambios climáticos, variaciones del nivel del
mar, explosión cercana de supernovas, etc.
Las cinco grandes extinciones.

86. Las cinco grandes extinciones.

87. La extinción de los dinosaurios

88. La supervivencia
Cuando se producen extinciones, por la causa que sea,
desaparecen los seres mejor adaptados.
Ante cambios en el ambiente, los seres dejan de
estar adaptados por ser muy especialistas.
Por el contrario, los seres generalistas, menos
adaptados a ambientes concretos, son capaces de
asumir cambios con más facilidad y pueden sobrevivir.
Por ejemplo:
Las cucarachas han sobrevivido a las tres últimas
extinciones.
Los mamíferos sobrevivieron a la quinta extinción y
ocuparon el espacio de los dinosaurios.

89. La supervivencia

90. Y al fin,
EL FIN