Los experimentos de Pasteur Louis Pasteur (s. XIX) puso caldo de carne en una redoma (1). Le alargó el cuello dándole una forma acodada y lo calentó hasta la ebullición (2). Observó que después de enfriado en el caldo de carne no se desarrollaban microorganismos y que se mantenía no contaminado, incluso después de mucho tiempo. Si se rompía el cuello (3) o se inclinaba la redoma hasta que el caldo pasase de la zona acodada (4) este se contaminaba en poco tiempo.
4. Teoría de Origen extraterrestre. Sostiene que la vida en la tierra surgió a partir de seres provenientes del espacio estelar. a) Teoría cosmozoica, planteada por H. Ritcher, J. Liebig y H. Von Helmholtz. Según ellos la vida llegó a la tierra junto con fragmentos de meteorito. Esta teoría plantea que en el espacio interestelar hay cuerpos cósmicos en constante movimiento, de estos cuerpos cósmicos se desprenden fragmentos con esporas, gérmenes de vida o moléculas organicas que al llegar a la tierra hallaron condiciones favorables para su desarrollo, los cuales se organizaron, se hicieron más complejos y alcanzaron la capacidad de reproducción dando origen a células primitivas y posteriormente al resto de organismos vivos. La evidencia que actualmente se considera como argumentos es el meteorito catalogado como ALH 84001 que fue lanzado al espacio hace 16 millones de años desde el planeta marte y que en su interior se encontraron diminutos bastoncillos de forma similar a la de bacterias fosilizadas. Como antítesis: Los viajes espaciales han demostrado que cualquier cuerpo a entrar en o con la fuerza gravitacional terrestre alcanzan temperaturas muy altas que hacen imposible la supervivencia de cualquier forma de vida. b) Teoría de la Panspermia, propuesta por S. Arrehenius, sostiene que la vida es eterna en el universo y que se transmite de un planeta a otro en forma de diminutas esporas que son impulsadas por la presión de la luz o de la radiación (radiopanspermia). Paul Becquerel, critica y desecha la teoría de la panspermia. Francis Crick sugiere que la vida pudo llegar a bordo de una nave espacial extraterrestre no tripulada (panspermia dirigida). En 1961, Juan José Oré, bioquímico espacial de la NASA especuló con la posibilidad de que los cometas habrían aportado a la tierra un gran número de moléculas organicas (litopanspermia).
Hoyle y Chandra Wickramasingha (1977) proponen que la vida llegó a la tierra en forma de microorganismos transportados en el polvo interestelar. 5. Teoría Quimiosintética (Bioquímica o de Evolución química) Propuesta por Alexander Ivanovich Oparín, bioquímico ruso (1894 - 1980) pionero en el desarrollo de teorías bioquímicas acerca del origen de la vida en la tierra. En 1924 propuso en un libro que los primeros seres vivos se habían formado a partir de una sopa primitiva, constituida por compuestos orgánicos disueltos en los mares calientes de la tierra primitiva recién formada, cuya atmosfera carecía de oxígeno. Oparín sostiene que hace 3,800 millones de años la atmosfera primitiva estaba formada por metano (CH4), amoniaco (NH3), hidrogeno (H2O), vapor de agua y cianuros. Era reductora y anaeróbica. No obstante en esas sustancias estaban los principales bioelementos que forman la materia viva: CHON. ¿Cómo se formaron las biomoléculas? Las radiaciones solares y las descargas eléctricas proporcionaron las energías suficientes para que los componentes de la atmósfera reaccionasen y se formasen las biomoléculas, compuestos orgánicos sencillos como los que ahora forman los principales compuestos de los seres vivos (azucares, grasas simples, aminoácidos, etc.) Según Oparín, los compuestos orgánicos que se formaron en la atmosfera fueron arrastrados hacia los mares por las lluvias y allí, a los largo de millones de años se concentraron formando una disolución espesa de agua y moléculas organicas e inorgánicas que él le llamo: caldo primitivo. En este caldo primitivo algunas moléculas formaron membranas originándose unas estructuras esféricas llamadas COACERVADOS (de acervos, montón). Algunos coacervados pudieron concentrar en su interior encimas y así fabricar sus propias moléculas y obtener energía. Por último, algunos pudieron adquirir su propio material genético y así la capacidad de replicarse. Se formaron así los primitivos procariotas. La teoría de Oparín, fue experimentada por Stanley Miller en 1953, como parte de su tesis doctoral, dirigida por H. Urey; demostró que es posible sintetizar aminoácidos y otros compuestos biológicos simulando la atmosfera de la tierra primitiva. Construyó un dispositivo, en él, el agua del matraz (1) se calentaba y los vapores circulaban por el circuito. Por (2) introdujo una mezcla de gases, como la que pudo haber en la primitiva atmosfera de la tierra. En (3) las descargas eléctricas de los electrodos hicieron reaccionar la mezcla. Esta era enfriada por el condensador (4) y los compuestos producidos se disolvían en el agua del matraz (1). Después de cierto
tiempo, a través de la llave (5) sacó parte del líquido para analizarlos y descubrió que se habían formado muchas biomoléculas: azucares sencillos, aminoácidos, etc. De esta manera Miller demostró que las primeras etapas de la teoría de Oparín eran posibles. TEORÍA ACERCA DE LOS MECANISMOS EVOLUTIVOS 1. LAMARCKISMO: J. B. de Lamarck (1744 - 1829), profesor de historia natural de París, estudiando fósiles llegó a las deducciones completamente opuestas al fijismo y que suscitaron gran controversia con Cuvier y la mayor parte de naturalistas de la época. Según Lamarck las especies actuales provenían de especies primitivas o extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas; esta idea recibió el nombre de TRANSFORMISMO. Para Lamarck estas transformaciones de debían a que cuando cambiaban las condiciones ambientales, los seres vivos desarrollaban caracteres que los ayudaban a vivir mejor (adaptación al medio) y luego esos caracteres se transmitían a sus descendientes, apareciendo especies nuevas; es lo que llamaba HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS. En resumen su teoría se basa en los siguientes aspectos: La función crea el órgano (Hipótesis del uso y desuso) Sostiene que durante la vida de un organismo se pueden producir cambios a consecuencia de su adaptación a un ambiente determinado, de tal manera que las partes del organismo que usa se desarrollan y robustecen más que los que no usa; su desnudo da como resultado su autrofia o desaparición. Los caracteres adquiridos se heredan: Las modificaciones ocurridas y adquiridas por el organismo durante su vida se conservan y son transmitidas a la descendencia. 2. DARWINISMO: Charles Darwin (1809 - 1882), en 1831 se integró como naturalista a la tripulación del barco de la marina inglesa “MHS Beagle” que realiza una expedición de mapeo alrededor del mundo durante 5 años. En Islas Galápagos (Ecuador) quedó muy impresionado por las especies de animales que vio y sobre todo por las sutiles diferencias entre los pájaros de las islas de archipiélago. A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podían estar conectadas con el hecho de que cada especie vivía en un medio natural distinto, con distinta alimentación. Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hacen que cada uno
tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Más de 20 años después de que comenzó a elaborar sus ideas acerca de la evolución, Darwin publicó su teoría en el libro EL ORIGEN DE LAS ESPECIES POR SELECCIÓN NATURAL (1859). Este mecanismo de evolución puede resumirse en 4 puntos básicos: a) Capacidad reproductiva elevada: Las especies son capaces de producir un elevado número de descendientes, la mayor parte de ellos nos llegará a la edad adulta. b) Lucha por la existencia: La limitación de los recursos (alimento, espacio, etc.) provoca competencia. Como consecuencia de ésta, no todos sobrevivirán para reproducirse. c) Variabilidad genética: Dentro de una especie los individuos presentan características que los diferencian del resto. d) Supervivencia del más apto: Algunas de las características individuales confieren mayor capacidad de adaptación y supervivencia. 3. TEORÍA DEL PLASMA GERMINAL: Propuesto por el biólogo alemán Auguste Weismann (1834 - 1914). En 1855 propuso que la base material de la herencia se hallaba en los cromosomas. Durante la fecundación, las instrucciones hereditarias de los progenitores se mezclaban entre sí al unirse el óvulo y el espermatozoide. Weismann creía que esta combinación de instrucciones hereditarias determinaba la estructura del cuerpo. También propuso una teoría nueva que postulaba la continuidad del “plasma germinal” que refutaba a Lamarck, según el cual los gametos se desarrollaban y transmiten al código genético de una generación a otra con independencia de los cambios en el resto del cuerpo. Esta teoría fue un duro golpe para los seguidores de Lamarck. Si había una barrera entre las células sexuales y el resto del cuerpo, era imposible que las características adquiridas durante la vida se incorporen al código de la línea germinal. Para demostrarlo experimentó cortando la cola a un grupo de ratones y siguió su descendencia durante 22 generaciones sin encontrar que ninguno naciera sin ella. 4. MUTACIONISMO (Pargénesis o Teoría Saltacional) Hugo de Vries propone que el mutacionismo elimina la selección natural como fuente de evolución. Sostiene que los cambios en el ADN son la materia prima de la evolución.
De acuerdo con él y otros genéticos, como William Bateson, hay dos tipos de variaciones en los organismos: un tipo consiste en la variación ordinaria observada entre los individuos de una especie, que no tiene consecuencias en la evolución porque no puede llegar a traspasar los límites de la especie, incluso bajo condiciones de la más fuerte y continua selección; y el otro tipo que consiste en variaciones que surgen por mutacion genética y que ocasiona grandes modificaciones de los organismos y que pueden dar lugar a diferentes especies: “Una nueva especie se origina de repente, es producida a partir de una especie preexistente sin ninguna preparación visible y sin transición”. 5. NEODARWINISMO: Teoría Sintética Cuando Darwin plantea su teoría sobre el origen de las especies por selección natural no se conocen ni las leyes de la herencia ni las mutaciones. Debido a esto el Darwinismo tenía una importante contradicción en sí mismo, pues si el mecanismo de evolución es de selección natural, este mismo proceso con el tiempo eliminaba la variabilidad, con lo que tarde o temprano la evolución se detendría. A principios del siglo XX se formula una nueva teoría formulada por los genetistas Fisher, Haldane y S. Wright y consolidada con posterioridad por T. Dobzhansky, llamada: El Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución. El Neodarwinismo se basa en la variabilidad genética y la selección natural, aspectos proporcionadas por la teoría darwinista, pero matizados con conocimientos aportados por la genética de poblaciones, la genética molecular, el concepto biológico de especie y los recientes descubrimiento paleontológicos. Entre estos destacan por su importancia la recombinación genética y la mutación que son la causa de la variabilidad. La Unidad genética no es el individuo, sino la población. Esta teoría se basa en dos hechos: Existencia de una variabilidad genética, es decir, la presencia de una amplia gama de genotipos obtenidos aleatoriamente a partir de un fondo genético común de una población. Esta variabilidad se consigue en los individuos con reproducción asexual mediante mutaciones y en los individuos con reproducción sexual también mediante mutaciones y en un mayor grado mediante recombinación genética que se da en los gametos mediante la gametogénesis. Actuación de la Selección Natural, que es fundamental para explicar la mejora de la adaptación y la compleja organización funcional de la vida. La selección natural se traduce en el distinto éxito que alcanzan los organismos en la supervivencia y reproducción. Los organismos cuyas características para sobrevivir y reproducirse son mejoren tenderán a aportar más genes a los conjuntos genéticos del futuro, que aquellos cuyas características sean malas para estos fines.
EVIDENCIAS DE LA EVOLUCION 1. Pruebas Paleontológicas. El estudio de los fósiles (“algo desenterrados”), son denominados restos de organismos ancestrales y que han sido conservados en la corteza terrestre. Existen 5 tipos de fósiles: Preservados. Fósil cuya estructura no se han modificado, sino que se han conservado por congelación, cubierto por resinas, o por ambas. Por ejemplo: los mamuts de 39.000 años de antigüedad. Petrificados. Cuerpos de organismos ancestrales que enterrados en en lodo marino o lava volcánica, pasaron por un proceso de mineralización o sustitución del material organico por minerales: carbonatos, silicatos, fosfatos, etc. Ejemplo: gusanos petrificados, conchas de almejas, trilobites, ammonites, etc. Restos Anatómicos. Huesos, piel y dientes fosilizados de caballos, elefantes y antropoides. Ejemplo: cráneo de mamífero úrsido (osos). Moides. Grabados de organismos fosilizados en rocas sedimentarias. Ejemplo: hojas, semillas y frutos vegetales, molde de Aqueopterix (un ave primitiva). Huellas. Marcas dejadas por dinosarurios, pisadas de anfibios de 250 millones de años, hela de homínidos. 2. Pruebas Morfológicas o de Anatomía comparada. Se basa en el estudio comparado de las formas y estructuras de los seres vivos con el fin de observar analogías y homologías para establecer relaciones de parentesco. Se han establecido 3 pruebas evolutivas: órganos homólogos, análogos y vestigiales: a) Organos homólogos: Son aquellos órganos que tienen el mismo origen embriológico, la misma estructura interna, pero cuya forma externa y función son distintas. Se le considera prueba de que las especies proceden de un antepasado común. Ejm. El brazo del hombre, el ala del murciélago, aleta de una foca, pata anterior de un perro. La homología se debe a un proceso de evolución divergente o radiación adaptativa de un mismo órgano a finalidades y medios distintos: volar, correr, nadar trepar. b) Organos Análogos: Son aquellos órganos que tienen estructuras diferentes y distinto origen embriológico, pero que realizan la misma función. Se les considera indicadores de que las especies proceden de antepasados comunes. Ejm. Alas de un murciélago y las alas de un insecto. La analogía indica una evolución convergente por adaptación de estructuras diferentes a un mismo medio o finalidad: volar. c) Organos vestigiales o rudimentarios: Son partes del cuerpo que supuestamente fueron funcionales en alguna época pasada pero que después se convirtieron en meros restos (órganos superfluos y residuales). Ejm. La
muela del juicio, el apéndice, las vertebras coccigeas, las ballenas conservan los huesos de la cadera y el fémur de sus antepasados cuadrúpedos. 3. Pruebas Embriológicas. Haeckel en 1866 manifiesta que el embrión en el transcurso de su desarrollo repetía la historia evolutiva de sus antepasados en un tiempo breve. Esta idea se resumió en la siguiente frase: la ontogenia es la recapitulación de la filogenia. Se basan en el estudio del desarrollo embrionario de los seres vivos. Aquellas especies que tiene mayor parentesco evolutivo muestran mayores semejanzas en su desarrollo embrionario. Las similitudes en las primeras etapas de su desarrollo embrionario de los vertebrados demuestra la existencia de un antepasado común. 4. Pruebas Biogeográficas. Estas se fundamentan en la distribución geográfica de las especies. Una de las pruebas más demostrativas del hecho de la evolución es la distribución geográfica de una serie de grandes aves: 1) el avestruz de África, 2) El ñandú de América, 3) el casuario y el emú de Australia, solo se puede explicar mediante las teorías de la evolución y de la tectónica de plantas. 5. Pruebas Bioquímicas. Son obtenidas del estudio comparado de moléculas orgánicas, principalmente proteínas y ácidos nucleídos. Cuanto más próximos filogenéticamente son dos seres vivos, mayor será el número de biomoléculas comunes. Por ejm. La proteína de la sangre humana, la hemoglobina, es idéntica a la de los chimpancés, pero con dos aminoácidos diferentes con respecto a la de los gorilas, más alejados evolutivamente. 6. Pruebas taxonómicas. La clasificación de los seres vivos se basa en criterios de semejanza, lo cual permite suponer su origen común y hace posible la confección de un árbol evolutivo. Debido al proceso evolutivo aparecen organismos puente entre los diferentes grupos taxonómicos, como es el caso de los monotremas, que poseen características intermedias entre los reptiles y los mamíferos. EVOLUCION DEL HOMBRE La teoría mas aceptada actualmente es la que considera la existencia de un tronco evolutivo común para todos los antropoides. A partir del ancestro común Dryopithecus, hace 20 millones surgen dos líneas evolutivas: una que dio lugar a los póngidos (chimpancé, gorila, orangután) y otra que origino al Ramapithecus ya a partir de este se inicio el proceso de hominización. Los primeros homínidos, probablemente aparecieron en lo que hoy día es África del Este. Los fósiles más viejos que los biólogos aceptan como verdaderos homínidos se han encontrado en Tanzania y Etiopia. Estos fósiles registran la existencia de varias especies del genero Australopithecus.
Los Australopithecus, vivieron entre 1 y 6 millones de años antes de Cristo. El primer cráneo de este género fue hallado en 1924 por R. Dart en Taung (Sudáfrica).La más vieja de estas especies. Es el Australopithecus aferensis (por la región afar en Etiopia) que vivió hace aproximadamente 4 millones de años. La imagen de un Australopithecus aferensis es igual a la de un primate evolucionado, sin embargo hay una notable diferencia: eran bípedos. En 1974 un equipo integrado por arqueólogos ses Ives Coppensa y Mauricie Taieb y el estadounidense D. Johabnson localizaron en Etiopia, los restos óseos de una Australopithecus casi completo, se trataba de una hembra, a la que se bautizo con el nombre de “Lucy” por el título de una canción de los Beatles muy famosa por esa época. Lucy como el resto de los A. aferensis era de cuerpo menudo y corta estatura (1.15 metros), sus dientes y mandíbula eran más de forma antropoide que humana y su cerebro era pequeño. Sin embargo, como ya se señalo una característica los separaba: ella era bípeda. Ebipedismo tuvo fuertes implicaciones, ya que abrió otras posibilidades de comportamiento al Australopithecus, esta es la razón por la que se considera un elemento básico en el origen del hombre. Hace unos tres millones de años aparecieron dos nuevas especies de A. aferensis; El Australopithecus africanus; algo más grande que el aferensis pero de forma grácil y el Australopithecus robustus, con un desarrollo corporal mucho mas masivo como su propio nombre lo señala. El A. africanus media alrededor de 1.30 mts de estatura, pesaba alrededor de 25Kg. Y alcanzo una capacidad craneal de casi 500 cm3. El A. Robustus fue contemporáneo del A. africanus aunque vivió algo mas, fue más grande que las otras especies de Australopithecus, alcanzo aproximadamente 1.50 mts de altura y unos 50Kg de peso, pero su capacidad craneal era similar a la de las otras dos. Una especie de A. robustus fue el Zinjantropo o Australopithecus bosei, que era más grande y vivió alrededor de 2 millones de años. El Homo habilis, las otras 2 especies de Australopithecus fueron testigos de la aparición de las primeras formas humanas, ocurridas hace algo de 2 millones de años. Esta existencia constituyó una gran dificultad para comprender como se había producido la evolución en el seno de los homínidos. En el año 1963 el hallazgo del cráneo OH13 encontrado en el yacimiento de olduvai (Tanzania – Africa) presenta una bóveda alta con paredes craneales finas, presentaba una capacidad de unos 660 cm³ superior a los Australopithecus. Pero había algo más importante aún: junto al cráneo en el mismo estrato, aparecieron cantos de piedras tallados para formar utensilios. Aquellas eran las
pruebas más antiguas encontradas, que evidencian una característica humana: la capacidad de idear y crear objetos que la naturaleza no proporciona por sí misma, la capacidad de crear cultura. En conclusión el Homo Habilis usaba herramientas, vivió hace cerca de 2 millones de años por lo tanto apareció cuando todavía vivían los Australopithecus africanus; quizás los de este género descendieron de los Australopithecus o talvés evolucionaron de algún antecesor, no hay evidencia de esto, es lo que llamamos el eslabón perdido. El Homo erectus, el homo Habilis evolucionó dando lugar a una nueva especie, el Homo erectus. Este cambio se desarrolló en regiones del Africa. Estos homínidos que fluctúan entre las edades de 1,5 a 0,5 millones de años, tenía cerebro cuyo tamaño variaba desde un volumen de 800 a 1,300 cm³ y un fémur que evidenciaba la posición erecta. Poseía arcos superciliares muy robustos, los parietales formaban un ángulo y la frente era pequeña. Conocían el fuego, cazaban pequeños animales y recolectaban frutos. Desarrolló una importante industria