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Copy of AP Bio- Evolution 6: Brief History of Life

6 of 6 of my evolution unit. Image Credits: Biology (Campbell) 9th edition, copyright Pearson 2011, & The Internet. Provided under the terms of a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License. By David Knuffke.
by

Pavel Tovar

on 14 October 2015

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Transcript of Copy of AP Bio- Evolution 6: Brief History of Life

Una
historia breve de la vida

prokaryotes
EUCARIOTAS
Multicelularidad
plants
La fotosintesis empieza la acumulación de O2 en la Tierra.
Primero: El O2 reacciona con el hierro en los oceanos. Esto produce formaciones de hierro en bandas.






Luego la concentración de O2 en la atmosfera se incrementa
Para comenzar:
¿Cómo sabemos lo que sabemos sobre las cosas que no eran lo que son?
La evidencia! Afirmaciones extraordinarias = pruebas extraordinarias
¿Por qué cree que sucedió esto?
Evidenciado por
Evidenciado por
¿Cómo era la Tierra temprana?*
Caliente: Debido a la formación de la Tierra
Violento: Debido a la formación del Sistema Solar
Tóxico: gran cantidad de gases desagradables en la atmósfera (CO2, NH3, SO2, H2O). No hay oxígeno!
El "bombardeo pesado": viene de ser bombardeada por cometas y asteroides
Algo muy grande despegó la Luna
El ambiente estaba ya reducido o neutral (el ambiente moderno se oxida) ... a favor de la creciente complejidad química
* Pensamos
Grandes preguntas
Preguntas de repaso
¿Qué edad tiene la Tierra? ¿De dónde viene?

¿Cómo empezó la vida?

¿Cómo la historia de la vida y la historia de la Tierra se influyeron mutuamente?
Explique cómo los científicos son capaces hasta la fecha las edades de todos los eventos mencionados en esta presentación.

Describa los pasos hipotéticos que tuvieron que ocurrir para que surja la vida en el Universo.

Explique el significado de todos los períodos analizados en esta presentación

Describa los efectos de la oxigenación de la atmósfera, la extinción y radiación adaptativa en la historia de la vida.

Explique cómo el campo de la Biología Evolutiva del Desarrollo ha informado a nuestra forma de pensar sobre la relación entre los cambios en los genes y los cambios en las formas.
El origen de la vida en 4 pasos
1. Formación de moléculas biológicas
2. Formación de protocelulas
3. Desarrollo de una molécula de información
4. Reproducción
Las moléculas biológicas son complejas.
¿Podrían ser creadas en la Tierra primigenia?
La investigación sugiere un rotundo "sí"!
Stanley Miller (1953) - Simulo las condiciones de la tierra primigenia en el laboratorio.Creó aminoácidos, otras moléculas orgánicas
Otros experimentos han demostrado la formación de moléculas biológicas en:Volcanes, Asteroides (en el espacio), Cometas (en el espacio), e impactos de asteroides
Las colecciones de moléculas biológicas ("protobiontes") ha sido investigado ampliamente en los laboratorios.
Protobiontes pueden:Auto-ensamblanserTener un metabolismo primitivoAbsorber y excretar moléculas biológicas
El "
Mundo del RNA
":
Una hipotesis propone que el RNA fue la primea molécula con información
Basada en el hecho de que el RNA tiene funciones de alamacenamiento de información y catalíticas
Investigaciones en laboratorio han mostrado evolución artificial de ARN.
?
Para tener en cuenta:

1. Podría haber tomado millones de años.

2. Tan pronto inicia el proceso evolutivo se crea un proceso de retroalimentación que incrementa la eficiencia y complejidad de la vida.

3. Tal vez ocurrio en otro lugar primero ("
Panspermia
")
¿Cómo sabemos que y cuando pasaron las cosas?
NO!
Una nota sobre las Edades
La desintegración radiactiva
:
La vida media de radioisótopos es una constante universal
La cantidad de radioisótopo particular, a la izquierda = edad (dentro de unos pocos millones de años)
Universo = ~ 15 mil millones de años (con base a años luz de la radiación de fondo del Big Bang)
Sistema Solar y la Tierra: ~ 4,5 millones de años (datando los asteroides)
La fotosíntesis se desarrolla 500 ma después de que la vida evolucionara
"
La Hipótesis Heterotrofa
":
Antes de la fotosíntesis la vida fue
heterotrofa
.
Evolución de las Eucariotas
Cyanobacteria: Células bacterianas fotosintéticas
Stromatolites: Grandes colonias de cyanobacterias
Oxigenación de la Tierra
Las eucariotas son más complejas que las bacterias.

Las
eucariotas
estan compuestas de organelos mientras que las
procariotas
no.

¿De dónde provienen estos orgánulos?
Endosimbiosis:
La disponibilidad de oxígeno en la atmósfera permite la evolución de la respiración aerobia celular, un proceso que produce más de 10 veces la cantidad de ATP a partir de romper las moléculas biológicas que libre de oxígeno ("anaerobio")

...¿Cómo debe la evolución de la vida a este efecto?
Y luego vino lo demás
La teoría de las mitocondrias que expone que bacterias de vida libre fueron engullidas por bacterias más grandes.
Evidencia:

Cloroplastos y Mitocondrias:
Reproducirse independientemente de la división celular
Tiene su propio ADN
Su secuencia de DNA muestra origen bacterial
Tiene sus propios ribosomas (tamaño bacteriano)
Tiene doble membrana

La endosimbiosis es una situaciónde beneficio.
Multicelularidad
Las pistas sobre la evolución de la multicelularidad se puede ver en los organismos modernos.
Se trata de los avances en comunicación celular, presente en la vida unicelular
Dictyostelium:
una especie de ameba social, que tiene fases unicelulares y multicelulares de su ciclo de vida
Los patrones en la evolución de la vida
After un comienzo lento (~ 3.5 mil millones de años). La biodiversidad de la vida aumenta de forma exponencial a partir de ~ 550 millones de años hasta nuestros días.
Este patron es un indicativo de retroalimentación positiva. ¿Por qué se da esta relación?
Radiaciones
Extinción
The Evolution of Homo
A pesar del incrmento de la biodiversidad, la mayoría de las especies (99,9%) que alguna vez ha evolucionado se han extinguido.

La evidencia fosil a demostrado que se han presentado 5 grandes extinciones. Lo que ha generado un gran debate.
Contrasted with extinctions, the pattern of evolution also includes many examples of the relatively fast appearance of many species.

Adaptive Radiation
: When one species rapidly evolves to fill many diverse niches. Typically happens on islands (finches) or after a big extinction (mammals)
The evolution of humans is noteworthy for the effect that humans have had on the rest of the planet.

Holocene
- The current geological period (from about 11,ooo years ago), wherein the actions of the human population are able to have a global impact.
Evolución
150 años después, tenemos una comprensión mucho mejor de cómo la evolución puede trabajar para impulsar los cambios en la población. Gran parte de este entendimiento se debe a nuestra comprensión actual de la genética y el desarrollo.
A little change can go a long way
Pocos genes controlan el desarrollo: Biología Evolutiva del Desarrollo
Homeobox
(aka "
Hox
") Genes:
Hox genes are responsible for the development of specific sections of animals.
Los cambios en los patrones de expresión de estos genes puede conducir a grandes cambios en la estructura corporal de un animal.
Modern
Fossils
La acción se pone en escena, la edad no
1.
Modelo de secuencia de sistema solar
2.
animals
3.
No Oxygen
An example of a ribozyme that manipulates other RNA molecules
4.
The Revolution of Photosynthesis
5.
6.
7.
Incremento evolutivo
Complexity of life increases in exponentially shorter time periods
Desaparecieron
Tasa de extinción vs. número de familias taxonómicas en el tiempo (Observe las 5 grandes extinciones)
Representación del evento que se cree provocó la extinción kt
La "
Explosión Cambrica
La radiación del phylum animalia
3 Radiación adaptativa:
Mammals: al final del cretaceo
Peces: en el lago Victoria
Plantas: en las islas Hawaianas
Why were these radiations possible??
The progression of the hominid lineage from divergence with Chimpanzees to Homo sapiens.
Three (of many) species that were driven to extinction by the actions of the human population:
The Passenger Pigeon
The Tasmanian Tiger
The Great Auk
Human population growth vs. number of recorded extinctions since 1400 ad
Hox gene expression correlated to body segments in a fruit fly
Differences in 1 Hox gene expression in insects and crustaceans of the arthropod phylum
La expresión de un determinado gen Hox (púrpura) es responsable de los segmentos sin extremidades, en cordados
snake
chicken
Putting this all a slightly different way...
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