Origen y evolución de la vida

Biología. Charles Darwin. Hipótesis. Origen de las especies. Lamarckismo. Neodarwinismo. Biosfera. Ecosistemas

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Origen y evolución:

Charles Darwin fue el padre de la teoría moderna de la evolución, realizó un viaje en barco que duró 5 años recogiendo especímenes, al final de este viaje, comenzó a pensar en que las especies cambiaban y evolucionaban con el tiempo. Siendo ya muy mayor recibió una carta de Alfred Wallace en la que le contaba sus ideas sobre la evolución y que confirmó sus teorías. Esto el animó a publicar su libro El origen de las especies.

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GENERACIÓN ESPONTÁNEA.

Al principio se pensó que las especias nacían solas, por generación espontánea. El primer científico que no estuvo de acuerdo fue Francesco Redi, hizo un experimento en el que demostró que las larvas nacían de huevos. Pero no todos le creyeron. Louis Pasteur fue el científico que pudo demostrar que la teoría de la generación espontánea era falsa y demostró que todo ser vivo nace de otro ser vivo.

HIPÓTESIS QUE INTENTAN EXPLICAR EL ORIGEN DE LA VIDA.

Panspermia: dice que la vida se originó en el espacio y que viajó en forma de esporas de un planeta a otro.

Síntesis prebiótica: dice que la vida proviene de moléculas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica.

Hace 4500 millones de años la tierra estaba rodeada de una atmósfera sin oxígeno, o atmósfera reductora, constituida por metano, amoniaco, hidrógeno y vapor de agua. Cuando bajo la temperatura el vapor se condensó y formo nubes que dieron lugar a lluvias y a formarse los primeros océanos. La energía del sol y las descargas eléctricas hicieron que los compuestos inorgánicos de la atmósfera primitiva actuaran y originaran compuestos orgánicos, cuando se depositaron en la superficie fueron arrastrados por la lluvia hasta los océanos formando la sopa primitiva. El científico Miller comprobó esta hipótesis con un experimento simulando las condiciones atmosféricas primitivas y comprobó que se habían formado moléculas orgánicas sencillas.

Precursores de las primeras células.

Aún no se sabe cómo se formaron las primeras células, el científico Oparin dijo que la sopa primitiva produjo reacciones moleculares en las que unas se unieron a otras, al realizarse esta unión dio lugar a moléculas más complejas, después se unieron moléculas en forma de esfera (coacervados) y éstas dieron lugar a las primeras células.

La evolución biológica. El origen de la diversidad.

La evolución biológica es el proceso de transformación de las especies a lo largo del tiempo. Gracias a la evolución existen muchas especies, todas nacen de otras ya existentes y darán lugar a otras, eso es el origen de la diversidad.

2 - teorías sobre el origen de las especies:

Fijismo: defiende que todas las especies han sido creadas por Dios y que permanecían sin cambios desde la creación, tal y como se crearon, esta teoría hoy no se acepta. Con el descubrimiento de los fósiles se acabó con este teoría porque se encontraron seres vivos que ya no existían. Entonces otro naturalista Curver propuso la teoría de catastrofismo, es decir que los fósiles eran seres vivos que existieron y se extinguieron por alguna catástrofe natural, pero no que evolucionaron y que por eso ya no existían.

Evolucionismo: todas las especies pueden cambiar y generar otras especies. Hoy es un hecho comprobado. Hay varias teorías sobre la evolución: el lamarckismo, el darwinismo, la teoría sintética y la del equilibrio puntuado.

EL LAMARCKISMO

Fue la primera teoría sobre la evolución. El naturalista Lamarck estudiando los fósiles llegó a una conclusión opuesta al fijismo, según Lamarck las todas las especies provenían de especies primitivas que habían sufrido modificaciones para poder adaptarse al medio ambiente y luego esos caracteres se transmitían por la herencia y aparecían especies nuevas es lo que se llama herencia de los caracteres adquiridos. Hoy esta teoría se sabe que no es correcta porque los caracteres adquiridos no se transmiten a los hijos, sólo se hereda la información genética.

La teoría de la evolución de Darwin y Wallace. Esta teoría se llama darwinismo.

Darwin y Wallace llegaron a la misma conclusión por separado, la evolución es un proceso abierto, mejoraron las ideas de Lamarck rechazando la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos, e introdujeron variabilidad de la población y la selección natural, la variabilidad nos explica que en una población hay una gran variedad de individuos diferentes, aunque pertenezcan a la misma especie, cada uno de ellos se adapta de diferente manera a un ambiente determinado, de tal forma que unos se adaptan mejor (viven mejor) que otros, y esto repercute en la cantidad de descendientes que pueden tener, de forma que los que viven mejor tienen más descendientes, es decir, son seleccionados por la naturaleza para vivir y tener más hijos. Por ejemplo una población de osos, unos tiene el pelo largo, otros lo tienen corto, si el clima es muy frío los del pelo largo de adaptarán mejor al ambiente, esto es lo que se llama selección natural. La selección natural ayudada por las mutaciones genéticas provocan cambios lentos y graduales que dan lugar a la aparición de nuevas especies, esto se llama evolución biológica. Las variaciones genéticas se generan por dos procesos: mutaciones y reproducción sexual.

Mutaciones: son alteraciones que se producen al azar en los genes y se transmiten a los hijos. Las mutaciones pueden ser perjudiciales, beneficiosas o neutras.

REPRODUCCIÓN SEXUAL.

La reproducción sexual genera variabilidad por la mezcla de genes de los individuos que ocurre en la meiosis y en la unión al azar de los gametos en la fecundación.

La presión de selección y la adaptación.

Los factores que afectan negativamente la supervivencia de los individuos se llama presión de selección, los que no pueden superarlo morirán antes que otros si no se adaptan al medio. Los individuos que tienen alguna variedad que supone una ventaja para superar la presión de selección sobrevivirán y tendrán más descendientes, así después de muchas generaciones estarán adaptados al medio.

La variabilidad es una ventaja para superar la presión de selección , cuantos más variaciones hereditarias generadas al azar se tengan mejor podrán adaptarse.

LAS PRUEBAS DE EVOLUCIÓN DE DARWIN.

Demuestran que todos los seres vivos parten de un antecesor común y que lentamente evolucionaron por selección natural.

Pruebas anatómicas comprueban las estructuras del cuerpo de los organismos para saber las relaciones de parentesco.

Órganos homólogos (iguales) tienen la misma estructura interna aunque por fuera sean diferentes, ejemplo: el brazo de una persona, la pata de un perro, ambas son estructuras heredadas de un antecesor común.

Órganos análogos (parecidos) desempeñan la misma función en organismos diferentes pero tienen un origen distinto.

Órganos vestigiales : al dejar de ser útiles en la evolución su función se ha ido perdiendo.

Pruebas paleontológicas, son el estudio de los fósiles. El estudio hoy es incompleto pero se ha podido reconstruir la evolución de ciertas especies y como se fueron adaptando al medio.

Pruebas embriológicas: Es el estudio del desarrollo de los embriones en distintos animales, al principio el desarrollo es muy parecido pero se va diferenciando cuando avanza el proceso.

Pruebas biogeográficas

La distribución geográfica de las especies: las especies que habitan viven juntas en un mismo lugar se desarrollan de manera parecida pero cuando quedan aisladas su evolución es diferente por adaptación al medio

Pruebas bioquímicas. Es la comparación de organismos de diferente nivel molecular, cuanto más se parezca su nivel molecular mayor será el parentesco. Los métodos más utilizados hoy son la secuencias de ADN, donde se puede ver las relaciones de parentesco de los seres vivos.

El neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.

Esta teoría unifica la genética, la paleontología, la bioquímica y la ecología. Sus características son:

Rechaza de lamarckismo, no acepta la teoría de los caracteres adquiridos.

La variabilidad genética se debe a dos procesos: la mutación y la recombinación.

La selección natural actúa sobre la variabilidad genética.

La selección natural produce cambios en los alelos de una población.

Evoluciona la población, no los individuos (el grupo de la misma especie)

La evolución se produce de manera gradual (escalonada)

El equilibrio puntuado.

Basándose en los grandes saltos del estudio de los fósiles, el equilibrio puntuado dice que las especies aparecen repentinamente y que luego desaparecen y son sustituidas por otras. Dice que ha habido periodos de estabilidad en los que las especies no ha sufrido modificaciones les llama estasis y que éstos se alternan con otros de corta duración llamados especiación en los que se producen nuevas especies Se llama especiación cuando una población cambia su información genética por mutaciones, la combina por la reproducción sexual, y la selección natural favorece las nuevas combinaciones genéticas, con el tiempo esa población dejará de pertenecer a su especie y se convertirá en una especie nueva pero que parte de otra que ya existe.

La especie humana ha aparecido en el curso de la evolución, por lo que tenemos parentesco con otras especies.

Antepasados comunes:

La especie humana es de la familia de los homínidos, actualmente es la única que existe de esta familia, antiguamente existieron los homo y las autralopithecus, los homínidos junto con los monos y los prosimios forman el orden de los primates. Hace 35 millones de años los monos se separaron del resto de los primate y hace solo 5 millones de años se produjo la separación de los simios antropoides y los homínidos.

Adquisición de bipedismo (andar en dos piernas sin apoyar las manos)

Es la principal diferencia física entre los homínidos y los simios antropoides. Los cambios afectan principalmente al esqueleto, son: alargamiento de las extremidades inferiores, acortamiento de las superiores, acortamiento y ensanchamiento de la pelvis, cambios en la columna vertebral, forma una S, alargamiento del pulgar del pie

LA EVOLUCIÓN DE LOS HOMÍNIDOS.

Nuestra especie apareció hace aproximadamente 150.000 años, el homo sapiens sapiens, se caracteriza sobre todo por el gran desarrollo cerebral que nos posibilita ser inteligentes con gran capacidad de comunicación y de pensamiento, podemos inventar, interpretar y tenemos capacidades que nos hacen únicos.

LOS ECOSISTEMAS.

Un ecosistema es un sistema formado por un conjunto de seres vivos que se relacionan entre ellos y con el medio en el que viven, hay muchos tipos de ecosistemas, un río, una charca, o un océano lo son. El medio ambiente lo definen los factores ambientales que existen en un lugar, pueden ser:

Factores limitados: determinan que en ese medio puede vivir una especie, por ejemplo la sal del mar es un factor limitado para muchas especies

Zona de tolerancia. Es que las especies tienen límites de tolerancia a los factores que afectan a su supervivencia, dentro de la zona de tolerancia está la zona óptima que es en la que mejor puede sobrevivir una especie.

Factores Abióticos: son los factores físicos y químicos, lluvia, nieve, pueden variar a lo largo del tiempo.

Factores Bióticos: Las relaciones con otras especies se clasifican como factores bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros. Se llaman intraespecíficas cuando se dan entre animales de una misma especie y interespecíficas entre individuos de diferente especie, asociación por beneficio, parasitismo, etc.

EL MEDIO TERRESTRE.

Está constituido por todas las zonas del planeta en las que los organismos viven sobre el suelo, rodeados de aire. El medio terrestre es menor que el acuático, aunque lo habitan gran variedad de seres vivos.

Factores abióticos determinantes del medio terrestre: La luz,. La temperatura, La humedad atmosférica.

LAS ADAPTACIONES AL MEDIO TERRESTRE

La evolución ha dado lugar a diversidad de seres vivos, estos están adaptados al medio en que viven y sus características facilitan la supervivencia en el entorno.

Adaptaciones a la luz, las especies con mayor necesidad de luz se desarrollan en los estratos superiores.

Adaptaciones a la temperatura: según la temperatura del medio en el que viven desarrollan condiciones físicas diferentes, plumas, capas de grasa, pelo, etc.

EL MEDIO ACUÁTICO. Comprende los mares, océanos, ríos y lagos.

FACTORES DETERMINANTES DEL MEDIO ACUÁTICO y ADAPTACIÓN. La adaptación depende de diferentes factores:

La luz: depende de la transparencia y profundidad del agua, a mayor profundidad menos transparencia, la zona a la que llega la luz se llama fótica, cuando esta no llega se llama afótica. / La temperatura: cambia mucho menos que en el medio terrestre, de ella dependen las corrientes. / La salinidad: es uno de los factores que más influyen en la distribución de las especies, la mayoría de las especies no están adaptadas a vivir con demasiada sal. / La cantidad de oxígeno: su concentración depende de la temperatura y de la superficie de contacto entre la atmósfera y el agua, hay más oxígeno en aguas frías. / La presión hidroestática: interviene en la forma de desplazarse y en la forma del cuerpo de los seres vivos./ La viscosidad: es muy alta en el medio acuático, permite que los organismos queden suspendidos en el agua y dificulta su desplazamiento. / La densidad: permite flotar a los cuerpos por lo que apenas necesitan partes duras. / Los movimientos del agua. Tienen influencia en la costa y en el tramo de los ríos.

LA BIOSFERA, LOS ECOSISTEMAS Y LOS BIOMAS.

La biosfera: es el conjunto de seres vivos que habitan la Tierra.

El ecosistema: es el conjunto de los seres vivos que habitan en un determinado lugar, y las características que definen su medio y las relaciones entre ellos y con el medio.

La ecología es la ciencia que estudia la composición y el fundamento de los ecosistemas.

COMPONENTES DE LOS ECOSISTEMAS.

Biotopo: es la parte inorgánica del ecosistema, rocas, aire, agua y las características como la luz, la temperatura, humedad, etc.

Biocenosis. Es la parte biótica, es decir la formada por seres vivos que habitan y se relacionan en el biotopo.

Ecotono: es la zona de transición (zona de paso) entre dos ecosistemas.

Biomas: son los ecosistemas que ocupan grandes zonas, cada bioma tiene su fauna y su flora, los principales biomas son: el desierto cálido, el desierto frío, la tundra, la estepa, el bosque mediterráneo, el bosque ecuatorial, la sabana, etc.

LA ALIMENTACIÓN DE LOS SERES VIVOS EN LOS ECOSISTEMAS.

Según la forma de obtener los alimentos se clasifican en tres grupos:

Productores: fabrican sus nutrientes a partir de materia inorgánica, utilizan la energía del sol, plantas, algas y algunas bacterias.

Consumidores primarios: se alimentan de los productores, los herbívoros son primarios.

Consumidores secundarios: se alimentan de los primarios, los carnívoros son secundarios

Consumidores terciarios: se alimentan de otros animales, tanto herbívoros como carnívoros. Los hombres son terciarios.

Descomponedores: se alimentan de los restos de los otros seres vivos utilizan la materia que desechan y la transforman en nutrientes, los hongos, las setas.

RELACIONES TRÓFICAS. Es la relación que se establecen entre organismos que se alimentan los unos de los otros.

LAS PIRÁMIDES TRÓFICAS.

Es un gráfico de la variación que existe entre los diferentes niveles tróficos (un nivel trófico es en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente) en las pirámides un organismo se alimenta de otro y es devorado, la energía fluye de uno a otro. Las plantas utilizan la luz convierten la energía en biomasa, y se pasa al segundo nivel los herbívoros que pastan, luego los descomponedores se alimentan de los desechos.

HABITAT Y NICHO ECOLÓGICO: El habitat es el lugar donde vive cada especie, puede ser compartido por muchas especies de plantas y animales, su espacio está delimitado físicamente.

El nicho ecológico son los recursos que utiliza una población, su espacio no está delimitado físicamente. Una misma especie puede ocupar diferentes nichos en función de factores como la alimentación, los enemigos, etc, A medida de sus necesidades las especies pueden cambiar de nicho. Dos especies no pueden compartir el mismo nicho auque si el mismo habitat, si dos especies compartieran el mismo nicho entrarían en competencia y una echaría a la otra.

EL SUELO COMO ECOSISTEMA.

El suelo es la capa más superficial de la corteza terrestre, la interfase. Está formado por componentes orgánicos e inorgánicos, éstos puede ser líquidos o sólidos o gaseosos (el agua, la arena, el aire). Los orgánicos son los seres vivos.

Biocenosis (parte inorgánica) del suelo. Un número importante de organismos viven en el suelo, las plantas a través de sus raíces extraen el agua y las sales minerales que necesitan para alimentarse también viven gran cantidad de bacterias, insectos y animales.

Biotopo del suelo (parte orgánica). El clima, influye en el tipo de vegetación y determina la materia orgánica del suelo. La topografía o relieve: condiciona la cantidad de agua que penetra en el suelo. La temperatura: favorece la descomposición de la materia orgánica. La luz: está en la parte superficial, el suelo es un ambiente oscuro, los organismos que viven en el suelo se tienen que adaptar a la falta de luz. La composición gasesosa: cuando más dentro estamos del suelo hay menos oxígeno y más dióxido de carbono. La concentración de sales: depende de los organismos descomponedores y de la química de la roca

Formación y desarrollo del suelo.

El proceso de formación de suelo es muy lento depende del tipo de roca, del relieve, del clima y de los seres vivos. Sus principales etapas son: la meteorización física (la roca proporciona materiales inorgánicos), colonización de líquenes y plantas ( se instalan líquenes y musgos) , suelo con humus ( los restos inorgánicos alimentan a bacterias y hongos que los transforman en humus).

Degradación y pérdida del suelo

El suelo proporciona sustancias nutritivas que necesitan las plantas para vivir, éstas luego alimentan a la ganadería. Debido a la erosión el suelo se puede perder.

Los principales factores de la desertificación son: La tala de bosques, las prácticas agrícolas no sostenibles, el sobrepastoreo.

LOS PRINCIPALES ECOSISTEMAS ACUÁTICOS EN ESPAÑA.

Los ecosistemas acuáticos ocupan una pequeña parte de España, pero en ellos habita gran parte de la biodiversidad (diferentes formas de vida) de este país, destacan los ríos, los lagos los humedales y las zonas marinas.

Los ríos son un ecosistema de agua dulce, su cauce suele ser permanente y su caudal varía a lo largo del año, la zonación significa que en cada tramo vive una comunidad de organismos propios de esa zona.

Curso alto: el agua tiene mucha velocidad, los organismos que viven en ella tienen ganchos y ventosas para poder agarrase, musgos, caracoles, o peces muy fuertes como el salmón o la trucha.

Curso medio y bajo: de corriente más suave, agua con menos velocidad, mayor diversidad de organismos que en el cauce alto, en las orillas crecen árboles formando los bosques de ribera.

Lagos: ecosistemas formados por masas de agua profundas, en España existen pocos lagos. Su ecosistema está condicionado por la luz y la temperatura, en la zona donde llega la luz viven los organismos fotosintéticos y en la zona oscura se acumula la materia en descomposición.

Humedales: son zonas inundadas durante una época del año, son ecosistemas muy frágiles, cambian según las lluvias y las temperaturas. En España hay muchos humedales, lagunas, deltas, salinas, rías, etc, acogen sobre todo aves acuáticas que van allí a descansar en las migraciones, en la actualidad son zonas protegidas por su valor para la supervivencia de las especies,

Zonas marinas: Diferenciamos dos zonas marinas en la península: Litoral cantábrico y atlántico: es geológicamente abrupto (montañoso) con muchos acantilados, de fondos rocosos, con muchas algas. / Litoral mediterráneo: agua más cálida y salinas. Playas y albuferas, fondos arenosos, abundan praderas de posidonia que es una planta endémica (habitual) que sirve de comida para muchas especies

ECOSISTEMAS TERRESTRES.

Bosque atlántico: es caducifolio (que pierde la hoja) situado en el norte y noroeste de la península, de inviernos fríos y veranos templados, predominan las hayas y los robles, las especies que crecen bajo los árboles de este bosque no recibe mucha luz, pero si reciben materia orgánica del suelo descompuesta de las hojas caídas eso permite el desarrollo del sotomonte. La fauna es muy variada, oso, lobo, ardilla, jabalí, etc.

Bosque mediterráneo: es esclerófilo (hojas duras) , están en zonas de clima templado y húmedo durante el invierno y seco y caluroso en verano (Los caños de Meca) ocupa la mayor parte del territorio de la península. Los árboles son de hoja pequeña y perenne, encinas, pinos, etc, el sotomonte está compuesto de jara, romero, lavanda. La fauna es rica, zorro, corzo, liebre y muchos insectos. Las dehesas son bosques mediterráneos, en su suelo crece la hierba que sirve de pasto para los animales, son zonas de gran importancia económica y ecológica.

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