Colegio San IgnacioProfesor Luis Lara

2ª Unidad: “Origen de la vida y evolución.”Origen de la vida en la Tierra

Primeras interrogantes sobre el origen de la vida

1648. La generación espontánea (van Helmont)

La teoría de la generación espontánea, también conocida como autogénesis, es una antigua teoría biológica que sostenía que podía surgir vida compleja, animal y vegetal, de forma espontánea a partir de la materia inerte.

"... Las criaturas como los piojos, las garrapatas, las pulgas y los gusanos son nuestros miserables huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena de sudor con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de veintiún días el olor cambia, y el fermento, surgiendo de la ropa interior y penetrando a través de las cáscaras de trigo, cambia el trigo en ratones. Pero lo que es más notable aún es que se forman ratones de ambos sexos y que éstos se pueden cruzar con ratones que hayan nacido de manera normal... pero lo que es verdaderamente increíble es que los ratones que han surgido del trigo y la ropa íntima sudada no son pequeñitos, ni deformes ni defectuosos, sino que son adultos perfectos...”.

La teoría de la generación espontánea…

Ideas espontaneístas…

1665. El concepto de célula (Robert Hooke)

- La palabra "célula" fue usada por primera vez en sentido biológico por el científico inglés Robert Hooke (1635-1701).

- Con un microscopio que él mismo fabricó, notó que el corcho y otros tejidos vegetales están constituidos por pequeñas cavidades separadas por paredes.

- Llamó a estas cavidades "células", que significa "habitaciones pequeñas".

- Hooke publicó los dibujos de sus observaciones en el libro Micrographia.

- La palabra "célula" fue usada por primera vez en sentido biológico por el científico inglés Robert Hooke (1635-1701).

- Con un microscopio que él mismo fabricó, notó que el corcho y otros tejidos vegetales están constituidos por pequeñas cavidades separadas por paredes.

- Llamó a estas cavidades "células", que significa "habitaciones pequeñas".

- Hooke publicó los dibujos de sus observaciones en el libro Micrographia.

1668. La refutación de la idea de la generación espontánea de los gusanos (Francisco Redi)

- Pasada ya la primera mitad del siglo XVII, la idea de la generación espontánea todavía seguía presente en las mentes de muchos pensadores.

- En 1668, el toscano Francisco Redi (1626-1697), publicó un libro titulado "Experienze in torno de la generazione deg'Insetti" en el que planteó un experimento sencillo pero contundente para refutar las creencias acerca de la aparición súbita y espontánea de los seres vivos.

Puso carne de serpiente recién muerta en un grupo de recipientes de boca ancha, algunos con tapas, algunos cubiertos con una tela delgada y otros abiertos, y observó que las larvas solamente aparecían en los frascos abiertos.

Explicación: Los gusanos aparecían sólo en los frascos en los que las moscas podían entrar y depositar sus huevos.

Observación: Los resultados de Redi no fueron generalizados a otros organismos más pequeños, pero su experimento sentó las bases para una extensa polémica sobre la generación espontánea de los seres vivos en años

subsiguientes.

1676. Un microscopio que permite observar animálculos (van Leeuwenhoek)

En 1676, estudiando al microscopio una muestra de agua de un charco, van Leeuwenhoek encontró organismos vivos a los que llamó "animálculos": así se abría ante sus ojos y los de los demás observadores un mundo microscópico.

- En el caso de los "animálculos", la idea de la generación espontánea se restringía a los microorganismos simples, no a los animales visibles por todo el mundo.

- «Aparentemente, sólo era necesario poner sustancias en descomposición en un lugar cálido durante un corto período y las minúsculas "bestias vivas" aparecían bajo la lupa ante los propios ojos.»

1707. Vitalistas y mecanicistas

- Las preguntas acerca de la vida se iban modificando y complejizando.

Muchas giraban alrededor de los mecanismos que regían el funcionamiento de los seres vivos.

En 1707, el médico alemán George E. Stahl (1660-1734) publicó un libro en el que afirmaba enfáticamente que los organismos vivos son "especiales" en el sentido de que no se rigen por las leyes físicas, sino por leyes de un carácter distinto.

Postura vitalista

La teoría médica de Stahl presuponía la existencia de un "ánima" que era fuerza vital que funcionaría como vis medicatrix (fuerza medicadora) cuando el médico sabía curar al paciente.

Hermann Boerhaave, médico, (1668-1738) opinaba lo contrario.

- Este holandés estudió en detalle el funcionamiento del cuerpo humano y trató de demostrar que toda su actividad obedece a las leyes de la física y de la química.

Postura mecanicista

1748. Un ardiente debate sobre la generación espontánea (Needham y Spallanzani)

- John Needham (1713-1781), un naturalista inglés, y el investigador italiano Lázaro Spallanzani (1729-1799) sostuvieron una célebre disputa acerca del origen de los microorganismos en caldos de cultivo.

- Needham, que había adquirido celebridad en la Royal Society, atribuía la presencia de microorganismos en los caldos a la presencia de una "fuerza vital".

- En 1748, realizó un experimento que sería famoso.

- Needham colocó caldo de carnero recién retirado del fuego en un tubo de ensayo y cerró el tubo con un corcho sin dejarlo herméticamente sellado pues según su teoría, se necesitaba aire para que surgiera la vida

- Luego, lo calentó "para matar a todos los animalillos o huevos que pudieran quedar dentro de la botella".

- Después de algunos días, el caldo estaba lleno de microorganismos. Needham dedujo entonces que estos microorganismos se habían originado de la materia inanimada, y creyó demostrar así la existencia de la generación espontánea, al menos, en los microorganismos.

1768. Continúa la polémica sobre la generación espontánea (experimento de Spallanzani) 

- El italiano Lázaro Spallanzani (1729-1799) era contrario a la idea de la generación espontánea que todavía rondaba los ámbitos científicos.

- Spallanzani dudaba de los resultados de los últimos experimentos que apoyaban la generación espontánea que habían sido realizados en 1748 por John Needham.

- Spallanzani era un investigador cuidadoso, que se ordenó como sacerdote, pero se entregó con ardor a poner en duda todas las preconcepciones del momento referidas al mundo natural.

¿Qué fallas encontró al experimento de Needham?

1.- Que el hervor había sido insuficiente y que el caldo no se había esterilizado adecuadamente.

2.- Sospechaba que el corcho no cerraba herméticamente el frasco.

- En 1768 realizó una nueva serie de experimentos en los que hirvió entre 30 y 45 minutos frascos que contenían un caldo nutritivo.

- Algunos de los frascos estaban sellados y otros no.

¿Qué observó Spallanzani?

- Observó que en los frascos sellados no había microorganismos y demostró así que la generación espontánea no se producía.

- Para demostrar sus ideas, Spallanzani repitió la experiencia con más rigor.

- Se aseguró de sacar el aire de los frascos creando un vacío parcial, y de que los frascos estuviesen bien tapados, y calentó el caldo durante más tiempo. En esas condiciones no aparecieron animálculos.

- Sin embargo, ello no convenció a Needham, quien argumentó que el calor había destruido la fuerza vital.

- Muchos espontaneístas creían que la esterilización por calor paralizaba la generación espontánea y arguyeron que los resultados de Spallanzani sólo probaban que ésta no podía ocurrir sin aire.

Leclerc (conde de bufón) y Needham objetaron el procedimiento experimental que Spallanzani había llevado a cabo y sostuvieron que el prolongado hervor había matado la "fuerza vital", algo imperceptible y desconocido que posibilitaba la aparición de la vida en la materia inanimada.

Spallanzani continuó realizando otros experimentos una y otra vez y demostró su postura.

1828. Los seres vivos obedecen a las leyes de la física y de la química

- Una de las preguntas centrales acerca de "la vida" se centró en establecer qué características definen a un ser vivo y lo diferencian de la materia inanimada.

Los vitalistas sostenían que las operaciones químicas llevadas a cabo por los tejidos vivos no podían desarrollarse experimentalmente en el laboratorio y clasificaban a las reacciones en dos categorías: "químicas" y "vitales".

Los mecanicistas –quienes pensaban que las operaciones complejas de los sistemas vivos podían reducirse a otras más simples y más fácilmente comprensibles–

lograron una victoria parcial…

-El químico alemán Friedrich Wöhler (1800-1882) convirtió una sustancia "inorgánica", el cianato de amonio, en una sustancia reconocida, presente en los seres vivos: la urea.

Mediante su contribución se demostró, en contra del pensamiento científico de la época,

que un producto de los procesos vitales se podía obtener en el laboratorio a partir de

materia inorgánica.

1831. El perfeccionamiento en el estudio de las células (Robert Brown y el núcleo)

- Las investigaciones con el uso del microscopio mostraron una diversidad de vegetales formados por celdillas y, se empezó a comprender que el contenido de estas celdillas –o células– tenía tanta o más importancia que sus paredes.

- En 1831, el botánico escocés Robert Brown (1773-1858) advirtió la presencia constante de un corpúsculo en el interior de las células vegetales del cual se desconocía la función: era nada más ni nada menos que el núcleo.

1838-1839. Schleiden y Schwann: los organismos están formados por células

- En 1838, Matthias Schleiden (1804-1881), un botánico alemán, afirmó que los vegetales son agregados de seres completamente individualizados, independientes y distintos, que son las células mismas.

Las investigaciones de ambos científicos definieron un marco

general para el estudio del mundo natural y el

funcionamiento general de las células.

En 1839, el fisiólogo alemán Theodor Schwann (1810-1882), publicó las investigaciones microscópicas sobre la concordancia de estructura y de desarrollo de los animales y las plantas, obra en la que presentó la idea central de que "hay un principio general de construcción para todas las producciones orgánicas y este principio de construcción es la formación de la célula".

- Tanto Schleiden como Schwann postularon ideas equívocas sobre el origen de las células.

- Mientras Schleiden reducía la formación de una nueva célula a la gemación del núcleo de una célula preexistente, Schwann sostenía que una célula también se podía formar a partir de un humor orgánico, fuera de otra célula preexistente.

1855. Toda célula procede de otra célula (Remarck y Virchow)

- En 1855 se estableció un principio que resultaría central para la biología.

-Dos investigadores alemanes, Robert Remarck (1815-1865) y Rudolph Virchow (1821-1902), formularon la siguiente afirmación:

toda célula procede de otra célula. (omnis cellula e cellula)

 

Robert Remarck Rudolph Virchow

"Donde existe una célula debe haber habido una célula preexistente, así como un animal surge solamente de un animal y una planta surge sólo de una planta.

A través de toda la serie de formas vivas, ya sean organismos animales o vegetales enteros, o sus partes componentes, gobierna una ley de desarrollo continuo".

1858. Nuevamente la generación espontánea (Pasteur y Pouchet)

- Pasteur fue un científico prolífico.

- Sus estudios abarcaron los temas más diversos y muchos constituyeron verdaderas proezas científicas.

- Este químico francés, entre muchas otras cosas, sentó las bases de la cirugía aséptica, realizó estudios que ayudaron a atacar el carbunco, produjo una vacuna contra la rabia y salvó a la industria de la seda francesa de la extinción al dilucidar cómo se transmitía una enfermedad que atacaba al gusano de seda.

- En 1858, Pasteur hizo su ingreso en la candente problemática de la generación espontánea.

"Cuando la meditación me llevó a la certeza de que la generación espontánea es todavía uno de los medios

empleados por la Naturaleza para la reproducción de los seres, me dediqué a descubrir mediante qué procedimientos

podrían evidenciarse estos fenómenos."

Félix-Archimède Pouchet

"Pienso que cometéis un error, no al creer en la generación espontánea (porque en semejante problema es

difícil no tener ideas preconcebidas), sino al afirmar la generación espontánea. En las ciencias experimentales es

siempre erróneo no dudar mientras los hechos no nos obliguen a hacer una afirmación. En mi opinión, se trata de un asunto en el que se carece por completo de pruebas

decisivas."   Louis Pasteur

1864. La refutación final de la idea de la generación espontánea

Entre los muchos experimentos que realizó Pasteur para desechar la generación espontánea, uno merece especial énfasis por su gran simplicidad y su carácter decisivo.

"La Vida es un germen y un germen es Vida" proclamó Pasteur en una brillante "velada científica" en la Sorbona, ante lo más selecto de la

sociedad parisina.

"Nunca la doctrina de la generación espontánea se recuperará del golpe mortal que le asestó este simple experimento."

Al quedar definitivamente refutada la idea de la generación espontánea por los experimentos de Pasteur, el problema del

origen de la vida en la Tierra quedó relegado.

Los científicos del siglo XIX no disponían aún de una explicación alternativa para este evento.

Recién 50 años más tarde, Alexandr I. Oparin (1894-1980) y John B. S.Haldane (1892-1964) proporcionaron un marco teórico para

interpretar el paso de la materia inanimada a la materia viva y este problema se tornó susceptible de ser experimentado.

- Hasta mediados del siglo XVII. Diversas teorías sostenían la generación espontánea:

- los pájaros brotaban de las frutas y los patos de las conchas marinas.

- los abetos expuestos a la sal marina producían gansos.

- las demás criaturas surgían por generación espontánea en el fango o materia en descomposición.

- El hombre había sido creado por Dios.

Experimento Francisco Redi (1668)

Generación Espontánea

Experimento Louis Pasteur (med. 1800s).John Tyndall.

Hasta mediados del siglo XVIII se pensaba que los compuestos orgánicos sólo podían formarse por la acción de los seres vivos, la síntesis en el laboratorio de la urea (un compuesto orgánico), derribó esta creencia.

En 1922, el científico ruso, A.I. Oparin hipotetizó que la vida celular había sido precedida por un período de evolución química.

Evolución Química

En 1950 Stanley Miller, diseñó un experimento destinado a corroborar la hipótesis de Oparin, que presumía como condiciones de partida: Ausencia o escasas cantidades de oxígeno libre (es decir no combinado químicamente a otro compuesto) abundancia de: C (carbono), H (hidrógeno), O (oxígeno), y N (nitrógeno)

CARACTERÍSTICAS DEL JOVEN PLANETACARACTERÍSTICAS DEL JOVEN PLANETA

ATMÓSFERA

- Ausencia de Oxígeno- Atmósfera reductora- Composición: CO2

H2OH2SH2

N2

CH4

NH3

- Tormentas eléctricas- Bombardeo de Meteoritos- Ingreso de luz ultravioleta

- Intensa actividad volcánica

La tierra primigenia…

Experimento Stanley Miller- Harold Urey

Experimento de Miller y Urey

Aumento de la interacción de las moléculas debido al aumento en

la concentración

Moléculas más grandes y complejas

Formación de ácidos nucleícos

(Formación de polimeros sobre rocas o arcilla (contiene iones Zn y Ca que

catalizan reacciones)

(avalados por experimentos)

Carbono

Nitrógeno

Oxigeno

Hidrógeno

Moléculas más grandes y complejas

Probiontes: ensamblajes de polímeros orgánicos (coacervados, microesferas)

- Almacenamiento de agua en el interior.- Se concentran las moléculas orgánicas por fuerzas electrostáticas e hidrofílicas.- Ingreso pasivo de sustancias-Mayor número y diversidad de moléculas en el interior- Mayor número de reacciones químicas (catálisis)- Aumento de volumen- División mecánica

Experimento de Juan Oro

Coacervado es el nombre con el que Alexander Oparin denominó a un tipo de protobionte.

Oparin demostró que se forman membranas lipídicas en ausencia de vida y obtuvo en el curso de los experimentos unas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. A estas gotas las llamó coacervados.

UTILIZÓ: - Cianuro de Hidrógeno (HCN)- Amoniaco (NH3)- Cianógeno (C2N2)- Cianoacetileno (HC3N)

RESULTADOS: Aminoácidos y Bases nitrogenadas

Síntesis orgánica en la atmósfera terrestre primitiva

FORMACIÓN DE LA SOPA PRIMITIVA

ARN: molécula autorreplicante

- Atmósfera reductora- Compuestos inorgánicos- Elevada temperatura-Tormentas eléctricas

Moléculas orgánicas simples

Molécula autorreplicante: ARN

Límite celular (aislar sustancias del medio): lípidos

micelas liposomas

Sopa primitiva promovió la

acumulación de sustancias y la unión

de estas.

Coacervados o microesferas

Molécula autorreplicante: ARN

- ácido nucleico- Se autorregula.

¿cómo?

- Enzimas: ribozimas- Moléculas de ARN que cataliza su propia síntesis (replicación)

Cataliza su propia síntesis

Errores mutaciones primera fuente de variabilidad

Diversificación

enzimaagua

enzima

¿Cómo funcionan las enzimas que son proteínas?

enzima

Moléculas simples y de menor tamaño

ADN ARN proteínaCopia de

fragmentos de ADN

Puede salir del núcleo, es un

mensajero

-Se encuentra en el núcleo

-No puede salir de él

Contiene los genes que indican los tipos de proteínas que se pueden sintetizar

El conjunto de genes forma el

genotipo

Si el ARN fue la primera molécula autorreplicante, qué explicación tiene el dogma central de la biología molecular?

Se fabrica en el citoplasma, en los

ribosomas

Determinan el fenotipo de los

organismos

transcripción

traducción

ADN ARN

Transcripción inversa

Formación de ADN a partir de ARN gracias a la acción de enzimas.

Ejemplo: virus de ARN como el del VIH transforman su material genético en ADN en las células del cuerpo

Finalmente, las proteínas ayudan a replicar el material genético

Evolución vía ARN

- Recientes evidencias (Ribozimas) sugieren que el ARN podría haber sido el primer ácido nucleico formado.- El premio Nobel Walter Gilbert se refiere a esta etapa como el mundo del ARN.

Ribozimas: pequeñas moléculas de ARN, actuan como enzimas que catalizan reacciones, incluyendo la sintesis de más ARN.

La molécula de ARN presenta dos características importantes:- Almacenamiento de información

- Catalizador (Ribozimas)

El mundo del ARN

¿Cómo surgieron las primeras células?

¿Cómo surgieron las primeras células?

Microesferas + ribozimas correctas= protocélula

Estructuralmente similar a una célula, pero no es un ser vivo.

Los nucleótidos y aminoácidos del caldo primitivo, podrían haber difundido a través de la «membrana» y haber sido utilizados para fabricar

muevas proteínas y moléculas de ARN

Si la microesfera alcanzara el tamaño adecuado, podría haberse dividido…

Proceso continuo= tiempo…

Células procariotas

1.- Absorción de sustancias y obtención de energía desde el medio.

aa, nucleótidos,Agua,

Sales minerales

2.- Depredación

Bacterias de gran tamaño endocitan bacterias más

pequeñas, degradando en el interior el material celular

Metabolismo anaeróbico

Bacterias anaerobias primitivas

El metabolismo anaeróbico produce pequeñas cantidades de energía, por tanto, se necesitan más moléculas energéticas para sustentar la vida…¿de dónde se

obtienen?

Las fuentes de nutrición pueden

agotarse…

Primera innovación biológica: la fotosíntesis

Bacterias usan la luz solar para sintetizar moléculas

complejasFOTOSINTESIS

¿qué se requiere para la

fotosíntesis?

Fuente de hidrógenoLa fuente de H es la molécula H2S que se encuentra en

las zonas volcánicas.

Al utilizarse el sulfuro de hidrógeno, se comenzó a agotar y apareció una nueva fuente: el agua

La fotosíntesis basada en el agua convierte agua y dióxido de carbono en azúcar y…

¡Libera oxígeno libre a la atmósfera!

Hay algo raro en el aire… me muero…

Bacteria anaeróbica

- El oxígeno recién liberado se consumía rápidamente en reacciones con otras moléculas de la atmósfera y de la corteza, del planeta.

- Un átomo reactivo particularmente común en la corteza terrestre era el hierro, y gran parte del nuevo oxígeno se combinó con los átomos de hierro para formar enormes depósitos de óxido de hierro (también conocido como herrumbre).

Una vez que todo el hierro accesible se transformó en herrumbre, la concentración de oxígeno libre en la atmósfera

comenzó a aumentar.

- Las bacterias fotosintéticas probablemente eran muy similares a las modernas cianobacterias

- Los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron constantemente hasta alcanzar un nivel estable hace alrededor de 1500 millones de años.

- La cantidad de oxígeno que se libera por fotosíntesis en todo el mundo se compensa exactamente con la cantidad que se consume en la respiración aeróbica.

El oxígeno puede ser muy peligroso, pues reacciona con las

moléculas orgánicas y las destruye.

1.- defensa contra la acción química del oxígeno.

2.- canaliza su poder destructor, a través de la respiración aeróbica, para generar energía útil para la célula.  

La acumulación de oxígeno en la atmósfera de la Tierra primitiva exterminó probablemente muchos organismos y fomentó la evolución de mecanismos celulares para contrarrestar la toxicidad del oxígeno.

La crisis del oxígeno

creó la presión ambiental para el siguiente gran avance en la era de los

microbios: la aptitud de utilizar oxígeno en el

metabolismo

¿para qué?

Hay algo raro en el aire…

me muero…!!

Debido a que la cantidad de energía de que una célula dispone aumenta enormemente cuando utiliza oxígeno para metabolizar las moléculas de alimento, las células aerobias poseían una importante

ventaja selectiva.

- La evidencia fósil indica como origen de la vida 3500 millones de años. Fósiles de Groenlandia parecen indicar 3800 millones de años.

- J. William Schopf de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) descubrió recientemente posibles procariotas fotosintetizadores en rocas de 3500 millones de años.

- La roca más antigua conocida en la Tierra tiene 3960 millones de años y proviene de la región canadiense del Ártico.

Edad de la tierra 4500 millones de años

Evidencia fósil de las bacterias fotosintéticas primitivas

Origen de los primeros eucariotas.

La depredación evolucionó para poder capturar diferentes células

- Sin pared- Pequeño tamaño

- Eran muy primitivas, incapaces de llevar a cabo ni la fotosíntesis ni el metabolismo aeróbico.

- Podían atrapar partículas grandes de alimento, en este caso bacterias, pero las metabolizaban de forma ineficiente.

¿¡Origen del primer eucariota!?

Las células eucarióticas difieren de las procarióticas en muchos aspectos, pero quizá el más fundamental es la presencia, en los eucariotas, de:

1.- Un núcleo encerrado en una membrana que contiene el material genético de la célula.

2.- Organelos en los que se lleva a cabo el metabolismo energético: las mitocondrias y (únicamente en los vegetales) los cloroplastos.

¿Cómo evolucionaron estos organelos?

Teoría Endosimbiótica de Lynn Margulis

- Las células primitivas adquirieron los precursores de las mitocondrias y los cloroplastos englobando ciertos tipos de bacterias.

- Estas células, así como las bacterias atrapadas en su interior (endo significa “dentro”) establecieron poco a poco una relación simbiótica, esto es, una asociación estrecha entre tipos diferentes de organismos a los largo de un extenso periodo.

1.- La célula depredadora anaerobia atrapó una bacteria aerobia para alimentarse de ella, pero no digirió esta presa.

2.- La bacteria aerobia continuó viva porque el citoplasma de su depredador/huésped estaba lleno de moléculas de alimento a medio digerir: los residuos del metabolismo anaerobio.

3.- La bacteria aerobia absorbió estas moléculas y utilizó oxígeno para metabolizarlas, con lo cual obtuvo enormes cantidades de energía.

4.- Como los recursos alimentarios del microorganismo aerobio, eran abundantes así como su producción de energía, quizá tuvo fugas de energía, probablemente en forma de ATP u otras moléculas similares, hacia el citoplasma de su huésped.

5.- La célula depredadora anaerobia con sus bacterias simbióticas podía metabolizar su alimento aeróbicamente, con lo cual conseguía una gran ventaja respecto a sus compatriotas anaeróbicas. Muy pronto su progenie llenó los mares.

Al paso del tiempo, la bacteria endosimbiótica perdió su capacidad para vivir independientemente de su huésped, y así nació la mitocondria.

1.- Una de estas nuevas sociedades celulares satisfactorias logró capturar una cianobacteria fotosintética y tampoco digerir su presa.

2.- La cianobacteria prosperó en su nuevo huésped y evolucionó poco a poco hasta convertirse en el primer cloroplasto.

Otros organelos eucarióticos pudieron haber surgido también por endosimbiosis, como los cilios, los flagelos, los centriolos y los microtúbulos que pudieron haber

evolucionado a partir de una simbiosis entre una bacteria tipo espirilo y una célula eucariótica primitiva.

Origen del núcleo celularHipótesis 1: Una posibilidad es que la membrana plasmática se haya plegado hacia adentro para rodear el ADN. Esto daría origen a la membrana nuclear.

Nuevos plegamientos hacia el interior pudieron haber creado el retículo endoplasmático, que muestra continuidad con la membrana nuclear.

Hipótesis 2: Al igual que muchos otros organelos eucarióticos, el núcleo surgió como resultado de una endosimbiosis. En esta situación hipotética, la bacteria englobada habría tomado control de su huésped.

Cualquiera que haya sido el origen del núcleo, el hecho de tener el ADN confinado dentro del núcleo parece haber conferido grandes ventajas, quizá al permitir una regulación más fina

del material genético.

Historia de la vida en la

Tierra

Eón Precámbrico

Principales eventos del Hádico:

Formación de la Tierra.

Formación de la primera atmósfera (sin oxígeno).

Gran bombardeo meteorítico.

Formación de la Luna.

Formación de océanos primitivos.

Formación de la litosfera.

Formación de las primeras rocas.

HÁDICO

Principales eventos:

Aparición de las primeras células anaerobias heterótrofas.

Aparición de células anaerobias fotosintéticas = Cianobacterias.

Primeras estructuras de origen biológico = Estromatolitos.

Primeros continentes.

Inicio de la tectónica de Placas.

Comienza a liberarse oxígeno hacia la atmósfera.

Cesa la lluvia de meteoritos.

ARCAICO

Estromatolitos

Principales eventos:

Los primeros continentes se unen formando Pangea I.

Primeras células aerobias.

Primeras células eucariotas.

Comienza a formarse la capa de Ozono.

Primeros seres vivos pluricelulares: algas rojas y verdes.

Primeras glaciaciones.

Primeros metazoos: fauna de Ediacara.

Primeros hongos.

PROTEROZOICO

Invertebrados de Ediacara

Grypania, primer eucariota fotosintético

Acritarcos, eucariotas unicelulares

Primeros Eucariotas

Fósiles más antiguos, Cianobacterias

Era Paleozoica (544 a 245 ma)                                                 

1. Período Cámbrico (544 a 505 ma).2. Período Ordovícico (505 a 440 ma).3. Período Silúrico (440 a 410 ma).4. Período Devónico (410 a 360 ma).5. Período Carbonífero (360 a 286 ma).6. Período Pérmico (286 a 245 ma).

a.- Era Paleozoica (544 a 245 ma)     

1. Período Cámbrico (544 a 505 ma).Sigue la fragmentación de Pangea I. Se da la diversificación de los invertebrados:

aparecen los primeros animales con concha, y los primeros crustáceos y corales. La atmósfera alcanza el 10% de O2.

2. Período Ordovícico (505 a 440 ma)                                                           

Continúa la diversificación de la fauna marina: aparecen los primeros vertebrados, los PECES ACORAZADOS. Las plantas y los animales comienzan a conquistar las tierras

emergidas: con las Briofitas y los Artrópodos terrestres la vida sale de los mares.Glaciación Ordovício-Silúrica que dará la extinción ordovícico-silúrica (438 m.a.)

3. Período Silúrico (440 a 410 ma) Debido a la explosión de la vida vegetal y la conquista de la tierra, la atmósfera alcanza un 21%

de O2, como en la actualidad. Primeras plantas terrestres vasculares (con tejidos conductores para transportar nutrientes a las partes aéreas) = Pteridófitas primitivas. Primeros insectos terrestres. Hacia 400-380 ma se da la orogenia Caledoniana, formación de cordilleras a ambos lados del

Atlántico actual, hoy casi erosionadas.

4. Período Devónico (410 a 360 ma)                                                

Hace unos 390-380 ma aparecen peces de agua dulce. Son los primeros vertebrados terrestres (protoanfibios) formados a partir de peces que resisten fuera del agua.Con unos 360 ma de antigüedad, surgen los primeros anfibios y, poco después, los

primeros árboles. Extinción Devónica (367 m.a.)

Período Carbonífero (360 a 286 ma)                                                                                                                     

Los primeros reptiles tienen una edad de unos 340 ma. Hace 325 ma se desarrolla la primera membrana amniótica, que permite la vida independiente del agua a los animales. De unos 300 ma atrás son las primeras Espermatófitas, las Gimnospermas. Esto implica la existencia de estructuras

reproductoras y especializadas, como el polen y las semillas. Los reptiles colonizan los continentes. Glaciación permo-carbonífera.

Se forman los grandes depósitos de carbón.

6. Período Pérmico (286 a 245 ma)                                                                   

Hacia 260 ma comienza una nueva orogenia, la Hercínica. Entre 260 y 250 ma se da la gran extinción Pérmica, coincidiendo con el fin de la glaciación

Permo-Carbonífera (en Gondwana). Hay un clima cálido, gran aridez, enormes depósitos de sales a nivel mundial, gran oscilación térmica.

Formación de Pangea II.

Al final del período, hace unos 245 ma, aparecen los primeros dinosaurios.

Principales eventos:

Se diversifican los invertebrados.

Las plantas (Briofitas) y los animales (Artrópodos) salen del agua y colonizan la Tierra.

La atmósfera alcanza los niveles actuales de oxígeno.

Aparecen los vertebrados = peces acorazados.

Los vertebrados conquistan la Tierra: peces - anfibios - reptiles.

Surgen las Espermatófitas, plantas con semillas.

Pangea I se reúne, formando Pangea II.

Gran extinción Pérmica.

b.-Era Mesozoica (245 a 65 ma)

1. Período Triásico (245 a 208 ma) Hace 240 ma existieron dinosaurios con toda certeza. 230 ma atrás la cadera de los reptiles se adapta para la carrera veloz. Los primeros ammonoideos tienen unos 225 ma, y los primeros Pterosaurios, unos 205 ma. Extinción finitriásica.

2. Período Jurásico (208 a 146 ma) 200 ma atrás comienza la fragmentación y expansión de Pangea II: apertura del Océano

Atlántico. 150 ma, la Antártida y Australia se separan de África. Primeros peces teleósteos. Primeros Mamíferos y Aves. Primeros animales con placenta.

3. Período Cretácico (146 a 65 ma) Hace 130 ma se registran las primeras Angiospermas. Unos 110-80 ma atrás se genera el 60% de todo el petróleo conocido. 100 ma, Sudamérica se separa de África. A los 100-75

ma se da la mayor transgresión marina registrada (extensión de los mares). Al final del período, a los 65 ma, aparecen los Primates.

Extinción finicretácica: hipótesis del impacto de un gran meteorito en el actual golfo de México que provoca la desaparición de los dinosaurios.

Principales eventos:

Aparecen los dinosaurios y otros grandes reptiles, que se extenderán por todos los mares y continentes y dominarán la

Tierra.

Se fragmenta Pangea II.

Surgen los Mamíferos y las Aves.

Aparecen las Angiospermas.

Gran extinción Cretácica por el impacto de una gran meteorito.

c.- Era Cenozoica (65 ma a hoy)

Período Terciario (65 a 1.8 ma)                                                                                                                   Hace 60 ma sucedió la radiación de los mamíferos: 54 ma caballos, 50 ma ballenas y elefantes.

Entre 40-35 ma atrás la India chocó con Eurasia.Entre los 35 y los 3 ma se produjo la glaciación neógena, que originó la formación del casquete glacial

antártico (hace 10 ma, formación total del casquete antártico) y de los casquetes glaciares en el Hemisferio Norte.

30 ma, Primates con visión estereoscópica y manos prensiles. Hace 20 ma surgieron los primeros Homínidos (Proconsul).

20 ma atrás aconteció la orogenia Alpina: se formaron los Pirineos, los Alpes, el Himalaya...Hace 5 ma aparecen los primeros Hominoideos, primates bípedos: Australopithecus . Hace 2 ma apareció

el género Homo.

Período Cuaternario (1.8 ma a hoy)             

                                                                                   Diversificación del género Homo: H. erectus, H. antecessor, H. neanderthalensis, H. sapiens. El

hombre conquista todos los continentes.Grandes glaciaciones cuaternarias perduraron hasta hace unos 10. 000 años en que dio fin

la última glaciación.

Principales eventos:

Los mamíferos se diversifican y se extienden por toda la Tierra.

Continúa la expansión del Océano Atlántico.

Se crean las grandes cordilleras actuales.

Aparecen los Homínidos.

Grandes glaciaciones y formación de los casquetes polares.

Aparece la especie humana.

¿Cómo se desarrollaron las ideas sobre la evolución?

¿Qué evidencias existen que apoyen la evolución?

¿Cómo se desarrollaron las ideas sobre la evolución?

FÓSILES

FÓSILES

La evolución se lleva a cabo por selección natural

Darwin y Wallace

Observa cómo fluye el pensamiento evolucionista en base a la OBSERVACIÓN.

¿Cómo sabemos que ha habido evolución?

¿Cuáles son las evidencias de la evolución?

Convergencia evolutiva

Estructuras análogas

ANATOMÍA COMPARADA

¿Cuáles son las evidencias de la evolución?

Estructuras Vestigiales.-

¿Cuáles son las pruebas de que las poblaciones evolucionan por selección natural?

Embriones y relaciones evolutivas.-

Relaciones Filogenéticas.