TEMA 4:ORIXE E EVOLUCIÓN DOS

SERES VIVOS

1 - A orixe da vida• Antigüedade Xeración espontánea

Experimentos científicos para poñer fin a idea da xeración espontánea

….pero non rexeitaba a xeración espontánea de microorganismos….

Experimento F. Redi (1668)….deixaba os brascos sen aire, considerado un elemento vital….

Experimento Spallanzani

Experimento Pasteur (1860)

Demostra que son os microorganismos proceden doutros microorganismos que chegan co aire

Todo ser vivo procede doutro ser vivo

2 – Principais hipóteses sobre a orixe da vida

• Hipótese panspermia – Orixe da vida fora da Terra

• Síntese Prebiótica – Orixe nos océanos pouco profundos da Terra

primitiva

Teoría panspermia

Puntos a favor• Nas nebulosas descubríronse

moitas moléculas que forman parte dos seres vivos

• Se a auga chegou polo impacto de asteroides contra a Terra, porque non poideron traer a vida en forma de esporas de bacterias

• Todos os seres vivos posúen características comúns o cal indica que a vida comezou a partir dun patrón único

Puntos en contra• Non existen polo de agora probas

de existencia de vida fora da Terra

• Non explica a orixe da vida, so traslada o escenario

Síntese Prebiótica•Teoría Coacervados Oparín e Haldane (1923) orixe na Terra:

•Condicións da Terra Primitiva (fai 4000 m.a.)• Atmosfera redutora: sen O2 e rica en H2, H2O, CH4 e NH2

• Formación de océanos primitivos: polo enfriamento da Terra que provoca a condensación do vapor de auga atmosférico

• A enerxía externa do Sol e descargas eléctricas atmosféricas favorece as reaccións químicas transformándose compostos inorgánicos en orgánicos

•Nestas condicións acumúlanse en mares pouco profundos materia orgánica en suspensión formando unha “Sopa primitiva” onde ocorre a unión aleatoria de pequenas moléculas con membrana

COACERVADOS ocorren reaccións no seu interior ata chegar a formar moléculas con capacidade de replicación (probablemente ARN)

É posible a formación expontánea de materia orgánica a partir de inorgánica?

EXPERIMENTO DE MILLER (1953)•Sintetizou aminoácidos a partir de amoniaco, vapor de auga e metano (gases da atmosfera primitiva)•Non explica a orixe da vida pero sí a posibilidade de sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica de forma espontánea

Teorías sobre a orixe das especies

Hoxe, o proceso da evolución como mecanismo da orixe á enorme diversidade de formas vivas é un feito

aceptado. Máis controvertido é explicar satisfactoriamente como sucede.

FIXISTAS OU CREACCIONISTAS:- Fixismo- Creacionismio (Cuvier)

Evolucionistas:- Lamarck- Darwing- Neodarwinismo

3 - A EVOLUCIÓN BIOLÓXICA

Teorías fixistas e creacionistasTeorías fixistas e creacionistas

Hasta el s. XIX se pensó que los seres vivos eran inmutables y que habían existido siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, fijos, lo cual originó

una corriente de ideas agrupadas bajo el término FIJISMO.

1ª Explicación CREACIONISMO: explicación froito da creación de Deus- Idade da Terra segundo a Biblia 6000 anos- -Carl Linneo (autor da clasificación binomial) : “Hai tantas especies diferentes

coma formas diversas foron creadas nun principio polo ser infinito…”

Teorías fixistas e creacionistasTeorías fixistas e creacionistas

2ª Explicación CATASTROFISMO G. Cuvier(1769-1832):

O descubrimento de fósiles desacreditou o fixismo

•Estudando os fósiles deduciu que había especies que se extinguían ou cambiaban o que contradicía ao fixismo•Como el era fixista explicou a presenza de fósiles mediante unha variante das ideas fixistas, o Catastrofismo:1 -As especies aparecían sobre a Terra e se mantiñan durante moito tempo sen sufrir ningún cambio 2 -Unha gran catástrofe que as facía desaparecer3 - Aparecían novas especies que volvían a desaparecer noutra catástrofe e así sucesivamente.

O Diluvio Universal que se narra no libro do Xénese sería a última destas catástrofes na que desaparecerían moitas especies.

TEORÍAS EVOLUTIVASTEORÍAS EVOLUTIVAS

Teoría de Lamarck, lamarckismo ou transformismo (S. XVIII): -Os organismos mostran unha tendencia cara á complexidade-O uso repetido dun órgano produce o seu desenvolvemento A función crea o órgano Os caracteres orixinais son substituídos lentamente por caracteres adquiridos-Os caracteres adquiridos son herdables Teoría da herdanza dos caracteres adquiridos

Actualmente a teoría lamarckista da evolución está descartada.

É certo que o uso ou desuso de certos órganos pode provocarque se desenvolvan máis ou menos ao longo da vida do individuo, pero hoxe sabemos que:

as características adquiridas nonpoden pasar aos descendentes

En case douscentos anos, non se puido atopar nin unha soa proba da herdanza destas características, e actualmente temos unha explicación coherente do motivo:

os cambios non afectan ao material xenético das células reprodutoras dese individuo, así que non poden ser transmitidas aos seus descendentes.

Non obstante as ideas de Lamarck son de gran importancia ao ser o primeiro en formular unha teoría evolucionista

Teoría de Darwin e Wallace, ou Darwinismo (S XIX):

ANTECEDENTES:

O economista Thomas Malthus

Ensaio sobre “O principio da poboación” A cantidade de alimento dispoñible limita o crecemento das poboacións prodúcese unha loita por este recurso Idea de Loita pola supervivencia

Teoría de Darwin e Wallace, ou Darwinismo (S XIX):

ANTECEDENTES:

O xeólogo Charles Lyell

Na súa obra “Principios de xeoloxía” propoñía que o relevo da Terra era o resultado da actuación dos procesos xeolóxicos día a día durante longos periodos de tempo. Idea de sucesión e cambio gradual ao oongo do tempo

Teoría de Darwin e Wallace, ou Darwinismo (S XIX):

ANTECEDENTES:

A viaxe de darwin arredor do mundo no Beagle

Darwin observou que ao variar o clima as especies amosaban variacións graduais que facían que estiveran adaptadas ao ambiente no que vivían.

En 1863 publica a súa teoría no libro “A orixe das especies”

Variacións no peteiro dos pinzóns segundo a adaptación á alimentación nas distintas illas das

Galápagos

Teoría de Darwin e Wallace, ou Darwinismo (S XIX):

• Os individuos dunha mesma especie amosan características diferentes entre si --> Variabilidade natural

•A herdanza dalgunhas características proporcionan vantaxes duns individuos sobre os demais (por exemplo, á hora de buscar alimento ou de ocultarse dos depredadores, capacidade de supervivencia ante escaseza de alimentos...).

• Os recursos dispoñibles para a poboación son limitados-->Existe entre os organismos unha loita pola supervivencia

•So aqueles individuos con características vantaxosas sobrevivirán --> O medio selecciona aos

organismos mellor adaptados --> supervivencia do máis apto.

•Estes individuos que sobreviven transmitirán as súas propias características aos seus descendentes que perdurarán na especie.

•Desta maneira prodúcese , pouco a pouco, de forma continua un cambio gradual nas especies.

Teoría de Darwin e Wallace, ou darwinismo (S XIX):

O termo selección natural, elemento central da teoría, refírese a que o ambiente selecciona os individuos cun nivel de adaptación maior que serán os que sobreviviran e aos

cales se pareceran os descendentes.

Un aspecto importantes para salientar respecto ao Lamarckismo é:

●As características aparecen na poboación ao azar independentemente de se son beneficiosas ou non para os individuos●É a selección natural a que actúa sobre estas variables aleatorias, que se son vantaxosas, lles confire unha mellor adaptación ao medio , sobrevivindo máis e tendo mais descendencia, transmitindo estes cambios.

LAMARCK

DARWIN

Darwinismo

• Explicación do mecanismo que producía os cambios nas especies co paso do tempo

• Non podía explicar a orixe da variabilidade ni como se transmitía a outras xeracións

( Non coñecía os traballos de Mendel nin ata o século XX saberase que é un xene)

Parodia no S.XIX sobre as ideas de Darwin

A orixe da variabilidade

As mutación ao azar:• Prexudiciais

• Favorables

• Neutras

• Reprodución sexual

Presión de selección e adatación

• Presión de selección factores ambientais que afectan negativamente á supervivencia

Conduce á adaptación (ou extinción no caso contrario ) A variabilidade dunha poboación axuda a superar a presión de selección

Harmonia axyridis

Lynx pardinus

Canto debería correr unha cebra para salvarse?

Simplemente mais que outra cebra

Que é a que comerá o león....

Selección artificial

Neste tipo de selección non se selecciona aqueles individuos máis adaptados ao medio, e moitas veces estas características fan que precisen da axuda do ser humano para a súa supervivencia.

É a que fai o ser humano seleccionando características dos seres vivos (normalmente animais e plantas) para que teñan as características que lle interesen

Selección artificial As ubres das vacas

Dentro do gando vacún o ser humano seleccionou de forma artificial razas coas ubres de maior tamaño para producir máis leite, como ocorre coa raza frisona. Pero si este gando

tivera que vivir de forma salvaxe convivindo con depredadores tería problemas para escapar destes, sendo unha presa máis fácil, polo que tendería a desaparecer en favor dos

individuos de características rústicas de ubres máis pequenas.

As probas da evolución

●Anatómicas●Paleontolóxicas●Embriolóxicas●Bioxeográficas●Bioquímicas:

PROBAS ANATÓMICASPROBAS ANATÓMICAS

Consiste en comparar a forma corporal de especies distintas e illadas entre si, atopando indicios anatómicos de descender dun antepasado común respecto ao que variaron ao longo do tempo.

Probas anatómicas

Órganos homólogos• Mesma estrutura interna pero

forma externa e función diferente

• Son estruturas herdadas a partir dun antecesor común resultado da adaptación a ambientes distintos

Non confundir con órganos análogos: -mesma función -Distinta orixe

Probas anatómicas• Perderon a función ao longo da evolución• Tiveron función nas especies predecesoras

Órganos vestixiais

coxis

Probas paleontolóxicasProbas paleontolóxicasO estudio dos fósiles nos da un ha idea dos cambios que sufriron as especies ao transformarse unhas e outras.

A aparición de formas intermedias axúdannos a desvelar a evolución dos

principiais grupos de seres vivos.

As series de fósiles permítennos reconstruir como

se foron adaptando as cambiantes condicións do clima.

Archeopterix Serie fósil do cabalo

Probas embriolóxicas:Probas embriolóxicas:Baseadas en que todos os vertebrados, nos seus primeiros estadios embrionarios, son moi

semellantes entre si. Estas semellanzas van desaparecendo consonte avanza o desenvolvemento, ao tempo que aparecen as características de cada especie.

Deste xeito, o desenvolvemento embrionario reflicte o desenvolvemento evolutivo.

.

Probas bioxeográficasProbas bioxeográficas•Cando certas poboacións quedan illadas tenden a evolucionar de

forma diferente

Probas bioquímicasProbas bioquímicas•Todos os seres vivos comparten o mesmo material xenético (ADN) e presentan uniformidade na composición química e no metabolismo celular.

•Canto máis próximas evolutivamente sexan dúas especies maior similitude terán na súa bioloxía molecular.

As especies e a especiación

XEOGRÁFICO

• Formación de illas• Cadeas de montañas

ETOLÓXICO (comportamento)

• Rituais de cortexo..

Conxunto de procesos que conducen á formación dunha nova especie apartir doutra nova existente

Radiacións evolutivas(Formación novas especies)

• Aunque continuamente surgen y desaparecen especies, hay periodos la evolución del planeta en que el ritmo de renovación se incrementa, y periodos de intensa aparición o extinción de especies. Veamos por qué.

• A lo largo de la historia de la Tierra ha habido diferentes pangeas (agrupaciones de todos los continentes existentes en una época), y es interesante , si esto ha tenido alguna influencia en la evolución. En la Figura adjunta puedes ver que cuando hay una pangea el número de especies es menor, la vida menos diversa, y cuando los continentes están separados existe más diversidad de especies.

• Este hecho se explica porque si los continentes están unidos, las especies tienden a eliminarse por competencia y la vida se empobrece. Por el contrario, cuando una pangea se dispersa, es decir, al aparecer más continentes implica que surjan nuevos ambientes (más zonas costeras, por ejemplo) el número de especies crece, esto se denomina radiación evolutiva.

Figura : Supercontinentes y evolución. Observa que en la

Pangea 1 (560 M.a.) y en la Pangea 2 (225 M.a.) el número de especies

disminuye considerablemente

Radiaciones evolutivas

«Si no existiese Madagascar»• La isla de Madagascar se separó

hace 165 millones de años del continente africano. Observa el número de especies de palmeras en la siguiente tabla:

• De las 170 especies de palmeras de Madagascar, 165 son endémicas, es decir, solo se encuentran de forma natural en Madagascar. Suponiendo que las palmeras de ambos lugares procedan de antepasados comunes, ¿crees que la separación geográfica ha causado una mayor diversidad?

Nº especies palmeras Km 2

África 120 30272

Madagascar 170 587

Radiaciones evolutivas«Panamá: el gran extintor»• Hace tres millones de años, América

del Norte y América del Sur estaban separados por el océano; no existía el istmo de Panamá.

• Las especies que habitaban ambos continentes eran muy diferentes. Entonces, entre los dos continentes surgió una cadena de islas volcánicas que, con el tiempo, se convirtió en el istmo de Panamá.

• A través de este, los cánidos y los félidos (principales depredadores de Norteamérica) siguieron la migración de sus presas hacia el sur. Su llegada a Sudamérica causó la extinción de numerosas especies, tanto herbívoras (presas) como carnívoras.

• ¿Por qué crees que desaparecieron las especies carnívoras de Sudamérica?

Teorías actuais Evolución

Malia a aceptación do darwinismo, esta teoría non podía dar unha resposta satisfactoria aos interrogantes de como se transmiten os caracteres hereditarios

de xeración en xeración, ou cal é a causa da variabilidade das poboacións:

Teoría sintética ou neodarwinista.

Teoría equilibrio puntuado ou saltacionista,

Teoría sintética ou neodarwinista.

● A unidade evolutiva non é o individuo senón a poboación, xa que é aquí onde se presenta a variabilidade xenética.● Explica cal é a causa da variabilidade: En todos os individuos prodúcense mutacións ao chou, que causan variabilidade.● Ao haber variabilidade, a natureza actúa seleccionando os individuos mellor adaptados.●Estes individuos viven máis e teñen descendentes, que transmitiran mediante os seus xenes as características vantaxosas.●–Os cambios evolutivos se producen como consecuencia da acumulación lenta e progresiva de pequenas variacións. É unha evolución regular.

Houbo que esperar ao século XX para que ao darwinismo se lle engadiran os coñecementos da xenética mendeliana e da teoría cromosómica da herdanza, facendo unha síntese destas.

Esta nova teoría di:

Teoría saltacionista ou equilibrio puntuado

O rexistro fósil amosa , en

xeral, que as especies adoitan ter longos períodos sen cambios, interrompidos por períodos

curtos nos que acontecen moitos cambios evolutivos, indicaría que a evolución é un proceso irregular

PRIMREIROS HOMINUDOS, ARBORÍCORAS PERO LOCOMOCIÓN BÍPEDE

BÍPEDES, HABITARON NA SABANA

FABRICARON AS PRIMEIRAS FERRAMENTAS, PREEIROS

USO DO LUME,CAZADORES, PROPORCIÓNS SIMILARES AS NOSAS. COMPORTAMENTO

SOCIAL COMPLEXO LINGUAXE

COLONIZOU EURASIA, MAIS ROBUSTO

1º EUROPEO. PROBABLEMENTE EXTRINGUIDO ANTES DA

CHEGADA DOUTROS HOMÍNIDOS

CARACTERISTRICAS MODERNAS: RITUAIS, SIMBOLOS: ANTECESORES NEANDERTAIS E

SAPIENS RESPECTIVAMENTE

ADAPTADOS AO FRÍO, EXCELENTES CAZADORES, POUDO MESTURARSE CON H.SAPIENS

H.OMO SAPIENS: ORIXE ETIOPÍA , UNICA ESPECIE ACTUAL XÉNERO HOMO

6 -EXTINCIÓNS

A ORIXE DO SER HUMANO

Historia da Terra comparada con 24 horas dun día