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El origen de la vida y el origen del ser humano

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Jose Maria Mayol

on 7 January 2013

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Transcript of El origen de la vida y el origen del ser humano

La receta de la vida (C, H, O, N) carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno. ¿De qué está hecha la materia viva? De los noventa elementos químicos que hay en la naturaleza sólo veinte forman parte de los seres vivos. En estos, los mayoritarios son: el hidrógeno, el oxígeno y el carbono. Los dos primeros se encuentran, fundamentalmente, en forma de agua. ¿Por qué el agua y el carbono constituyen el 98% de nuestro organismo? El agua: hoy en día no se ha encontrado ninguna sustancia que la pueda sustituir. En los seres vivos se producen reacciones químicas que, para llevarse a cabo, necesitan un disolvente: el agua.

El carbono: este átomo puede formar cuatro enlaces y dar lugar a muchas y muy diferentes moléculas de cadena muy larga que formarán millones de compuestos con interesantes propiedades químicas. Algunos muy importantes como los glúcidos, los lípidos, las proteinas y los ácidos nucleicos. El nitrógeno también es un elemento fundamental, ya que con el se construyen las proteinas. Pese a la pequeña proporción de los otros elementos sin ellos no podríamos vivir. Por ejemplo:

Sin hierro no podríamos fabricar hemoglobina.
Sin selenio nuestro hígado dejaría de funcionar.
El azufre es el principal componente del pelo y de las uñas.
Sin potasio los impulsos nerviosos se interrumpirían. Energía para la vida Además de materia la vida necesita energía que obtiene a partir de reacciones químicas en las cuales interviene materia orgánica. En función de cómo la obtienen distinguimos:
Autótrofos-fotosintéticos: son los organismos que fabrican materia orgánica a partir de inorgánica y energía solar.
Heterótrofos: son los organismos que se nutren de materia orgánica previamente elaborada por organismos autótrofos. Fotosíntesis: es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química estable. Organismos quimiosintéticos: son unas bacterias que pueden conseguir energia a partir de otros elementos y compuestos que no sean el oxigeno. Respiración celular: es el conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta su conversión en sustancias inorgánicas, proceso que rinde energía aprovechable por la célula. Definición de la vida. Los científicos han dado diferentes definiciones sobre la vida. Por ejemplo:

"Per tal com n'és, de complicada, és gairabé un miracle" (Francis Crick)
"La vida és informació i ADN replicable a l'abric d'una membrana" (Chris McKay)
"La vida és equilibri" (Christian de Duve)
"Es la capacidad de nacer, crecer, reproducirse y morir" enlaces del carbono molécula de agua El origen de la vida ¿De dónde proviene el carbono?
Del interior de la tierra, donde se acumuló cuando se formó nuestro planeta. Cada vez que un volcán emite dióxido de carbono un ser vivo lo asimila.

¿De dónde proviene el agua?
La hipótesis más aceptada afirma que la trajeron asteroides procedentes de una órbita más extensa. Un escenario para la vida:
Un interior muy caliente: vulcanismo muy intenso.
Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico Un experimento histórico En 1953, el estudiante de bioquímica Stanley Miller (aplicando las ideas de Aleksandr Ivanovich Oparin) sintetizó aminoácidos a partir de amoniaco, vapor de agua y metano, que según se suponía, eran los gases de la atmósfera primitiva. Hoy se sabe que, probablemente, nunca hubo mucho metano.
El experimento de Miller tiene un valor histórico. No explica el origen de la vida pero sí que demostró que es posible sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica. Lo que pensamos, hoy en día, del origen de la vida:

Hipótesis metabólica: pequeñas moléculas sencillas se aislaron del medio con una membrana con lo que se iniciaba una serie de procesos químicos de complejidad creciente, hasta que la unidad se reprodujo.

Mundo ARN: actualmente, algunos bioquímicos proponen que moléculas, surgidas al azar del ARN, capaces de replicarse por medio de mutaciones iniciaron la cadena de la evolución. La vida al principio y ahora De momento no se sabe cómo eran las moléculas vivas con capacidad de autoreplicarse. Lo que sí que se puede comprobar es que la vida ya dejó huella en las rocas más antiguas de la tierra.
Algunos de los minerales de las rocas son carbonatos. El carbono que contiene estos carbonatos presenta dos variedades, o isótopos, de pesos atómicos 12 y 13. Y es en estos isótopos donde los geoquímicos leen las huellas de la vida.
Podemos conocer la fecha mínima del origen de la vida, 4000 millones de años. La teoría de la generación espontánea es una antigua teoría biológica de abiogénesis que defiende que podía surgir vida compleja (animal y vegetal), de manera espontánea a partir de la materia inorgánica.

Esta idea se mantuvo, incluso, después del experimento realizado por Francesco Redi, en 1665. Redi colocó carne en recipientes, unos cubiertos y otros sin cubrir, y observó que sólo se desarrollaban gusanos en la carne que había estado en contacto con moscas. Con ello demostró que las larvas no surgen en la carne por generación espontánea; éstas surgen de los huevos depositados por las moscas. La evolución y sus pruebas La Tierra puede llegar a 50 millones de especies. Hasta ahora sólo se han catalogado unos 2 millones. Podríamos desconocer más de 90% de los seres vivos del planeta. Todas estas especies proceden de antepasados comunes cuyos restos, los fósiles, han quedado encerrados en rocas.

Hay tres tipos de pruebas que apoyan la evolución:

Biológicas: se basan en organismos actuales.

Órganos homólogos: origen evolutivo común pero funciones diferentes (las alas del pingüino y el águila).
Órganos análogos: sirven para lo mismo pero la estructura es muy diferente (las branquias y los pulmones).
Órganos vestigiales: partes del cuerpo sin ninguna utilidad en la especie actual. Esto indica, de nuevo, la existencia de antepasados de formas de vida muy diferentes.
La prueba definitiva de la evolución es la transmisión de la información, el ADN y compartir las mismas proteínas y reacciones químicas. Paleontológicas: se basan en los fósiles. Algunos paleontólogos han aventurado el número de 2.000 millones. Si dividimos 300.000 (fósiles actualmente clasificados) entre esta cifra, llegamos a la conclusión que sólo hemos encontrado fósiles de una de cada 7.000 especies. Pruebas moleculares: su base es la genética. Parten del supuesto que las mutaciones se producen a un ritmo constante. Si contamos las diferencias en los genes entre dos especies o grupos podemos averiguar el parentesco, y el momento de la separación. Cómo explicamos la evolución Especie: conjunto de organismos capaces de reproducirse y cuya descendencia es fértil. Selección natural
El naturalista británico Charles Darwin propuso como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basada en la supervivencia de los más aptos. Los caracteres que dan más resistencia a una especie se mantienen mientras que los otros se pierden.

Lamarckismo
La función crea el órgano.
Los caracteres adquiridos son heredables.

Darwinismo y genética
Más adelante, se describió el mecanismo de la herencia de los caracteres paternos y maternos, y cómo éstos se mezclan en la reproducción sexual. Hoy llamamos genes a estos factores determinantes de la herencia. La genética es la ciencia que los estudia.

El darwinismo primitivo, unido a la genética, recibe el nombre de neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.

Darwin pensaba que las especies evolucionaban a un ritmo muy lento pero hoy en día sabemos que el proceso es más rápido. Panspermia: Esta hipótesis la defienden los que creen que las primeras formas de vida pudieron llegar desde el espacio. Selección artificial
El ser humano ha seleccionado en los animales y las plantas domésticos aquellas características favorables, lo que ha permitido durante generaciones que solo los ejemplares con las características deseadas se reprodujeran. Radiaciones evolutivas
A lo largo de la historia de la Tierra ha habido diversas pangeas. Este hecho explica porqué si los continentes están unidos, las especies tienden a eliminarse por competencia y la vida se empobrece. En cambio, cuando una pangea se dispersa implica que surjan nuevos ambientes y el número de especies crezca. Nicho ecológico: función de una especie en un ecosistema. Extinciones Constantemente se están extinguiendo especies, pero durante la historia de la vida también ha habido como mínimo cinco momentos de desaparición de muchas especies. La gran extinción
La extinción que afectó a un mayor número de especies tuvo lugar hace 252 millones de años. No cayó ningún asteroide. La hipótesis más reciente la atribuye a una catástrofe por anoxia (falta de oxígeno en el agua marina) provocada por el calentamiento de la atmósfera después de una larga etapa de vulcanismo intenso.
Efecto dominó: vulcanismo calentamiento anoxia extinción masiva. La extinción de los dinosaurios
La más famosa se produjo hace 65 millones de años, porque fue entonces cuando se extinguieron los dinosaurios y muchas formas de vida. Un asteroide de la medida de una montaña cayó en el sur de Méjico y provocó una catástrofe ambiental. El enigma de la supervivencia

¿Por qué algunas especies aparecieron hace más de 300 millones de años y han soportado sin inmutarse cuatro extinciones masivas?
Los dinosaurios hervívoros se comen la vegetación exhuberante y los carnívoros, a los hervívoros. Pequeños mamíferos y pájaros ocupan una posición marginal.
Cae el asteroide y después de la caída desaparece la fotosíntesis y la vegetación: se rompe la cadena trófica, sólo sobreviven animales que comen semillas o insectos que se alimentan de carroña.
Reaparece la luz. Las semillas germinan, nacen las plantas y la cadena trófica se estructura con las especies supervivientes, entre las cuales no hay los grandes hervívoros y carnívoros. El origen del ser humano Hace 4 millones de años apareció el primer homínido bípedo, el Australopithecus.
Hace 2,3 millones de años apareció en África oriental el primer ser humano, el Homo habilis (primer fabricante de herramientas).
Hace 1,8 millones de años apareció el Homo ergaster (=trabajador) que salió de África.
Más adelante apareció el Homo erectus (=bípedo, nombre absurdo ya que el australopithecus) que era alto, carnívoro y dominaba el fuego.
Los últimos homínidos, Homo neanderthalensis y Homo sapiens aparecieron hace unos 200.000 años y, poblaron Europa. El origen de la vida y el origen del ser humano. El origen de la vida y el origen del ser humano la receta de la vida ¿de qué está hecha la materia viva? energía para la vida autótrofos heterótrofos definiciones de la vida el origen de la vida ¿de dónde procede el carbono? ¿de dónde proviene el agua? un escenario para la vida un experimento histórico lo que pensamos hoy en día sobre el origen de la vida hipótesis metabólica món ARN la vida, al principio y ahora la evolución y sus pruebas pruebas biológicas pruebas paleontológicas pruebas moleculares cómo explicamos la evolución selección artificial selección natural darwinismo lamarckismo neodarwinismo el ritmo de la evolución radiaciones evolutivas extinciones la gran extinción la extinción de los dinosaurios el enigma de la supervivencia el origen del ser humano
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