Un origen común a pesar de la variedad:

Se han clasificado 1,2 millones de especies animales y más de 400.000 especies vegetales. Además de los reinos Animal y Vegetal, existen otros 3 reinos con cientos de miles de especies conocidas.

Cada año se descubren especies nuevas.

Evolución biológica:–
Es el proceso histórico de transformación de unas especies en otras descendientes. -Pocas ideas han cambiado tan profundamente nuestra visión de la naturaleza como la idea de CAMBIO que implica la evolución de los seres vivos. -La evolución es el gran principio unificador de la Biología- Nada tiene sentido en Biología si no es bajo el prisma de la evolución (Theodosius Dobzhansky, 1973). Es la aplicación particular del principio más general que afirma que nada puede entenderse sin una perspectiva Histórica. -Concepto de ESPECIE: los organismos biológicos se agrupan en unidades naturales de reproducción que denominamos especies. -En el Siglo XIX comenzaron a surgir diversas teorías que postulaban que los organismos vivientes eran el resultado de un dilatado proceso desarrollado a lo largo de la historia de la Tierra. -Todos los seres vivos tienen un origen común, a partir del cual se formaron las distintas especies y adquirieron niveles organizativos superiores. Este proceso se denomina evolución. -Los científicos se preguntaban cómo podían explicarse las extrañas formas de vida, hoy inexistentes, que parecían estar grabadas en piedra: los fósiles. También se hacían preguntas acerca de las variaciones en los animales y plantas domésticos y el origen de sus razas.

Fijismo contra evolucionismo: –

Orígenes del evolucionismo: Antigua Grecia (Heráclito, Tales de Mileto, AnaxíMenes, Anaximando) supónían que la naturaleza estaba en continuo cambio.
-Sº XVII-XVIII: la nueva cosmología planteada reafirma la idea de mutabilidad del Universo e influye en las Ciencias naturales ( los seres vivos como integrantes del planeta Tierra también deben sufrir cambios). -A lo largo del Siglo XIX, la comunidad científica asistíó al enfrentamiento entre los defensores y detractores de las teorías evolucionistas, que trascendíó el ámbito de la mera especulación científica y suscitó furibundos ataques por parte de los estamentos eclesiásticos, para los que la idea de la evolución representaba una grave amenaza a las creencias más profundamente arraigadas

-Fijistas

-Los seres vivos son distintos porque han sido creados distintos, sin relaciones de parentesco. -Explicaban la desaparición de especies antiguas por catástrofes naturales que eran ordenadas por Dios. Eran catastrofistas y creacionistas. -El mundo es estático y las especies son inmutables. -2 grandes teorías: •Teoría del Diluvio Universal: los fósiles son los restos de aquellos animales que sobrevivieron al diluvio universal. •Teoría catastrofista:La geología confirma varios episodios de extinciones masivas. Se dan sucesivos episodios de extinción seguidos de inmediatas creaciones. (Cuvier). -Hasta el Siglo XIX las teorías fjistas estaban presentes y conviven en el tiempo con las evolutivas.

-Evolucionistas

Los seres vivos son distintos porque evolucionan, pero mantienen relaciones de parentesco. Esto quiere decir que tienen un origen común, más o menos lejanos en el tiempo. -Los fósiles se explican porque los antiguos seres se extinguieron para dejar paso a nuevas formas de vida que surgieron a partir de las anteriores. -Durante la gestación de la teoría de la evolución a partir de un antepasado común se formularon diversas hipótesis para explicar las causas que originaron el cambio en los seres vivos, es decir, para determinar qué factores provocan la formación de nuevas especies y la aparición de nuevos tipos de organización.

-Lamarckismo (1744-1829):

Lamarck pensaba que las especies cambiaban evolucionando, para adaptarse a sus necesidades, aumentando así poco a poco la complejidad de los organismos vivos. -Según Lamarck, las modificaciones en el entorno de una especie genera nuevas necesidades, en respuesta a las cuales los seres vivos se ven obligados a utilizar un determinado órgano: La función hace el órgano, en palabras del propio Lamarck. El uso continuado del mismo lo fortalece y desarrolla, mientras que el no usarlo determina su atrofia y desaparición (ley del uso y desuso). -Esta hipótesis es totalmente inadmisible hoy día por la Genética, pues se sabe que los caracteres adquiridos (como, por ejemplo, el aumento de la masa muscular por el ejercicio o ponerse moreno cuando se toma el sol) no se transmiten a la descendencia, pues no afectan al material genético. -La premisa central de su hipótesis giraba en torno a dos ideas fundamentales: •La influencia del medio en el que se desarrollan las especies determinan los cambios de estas. •Dichos cambios son hereditarios, es decir, serán transmitidos a la descendencia.

Darwinismo

•Nacen más individuos de los que son capaces de sobrevivir en un medio con recursos limitados. •Dentro de cada especie hay variedad en las carácterísticas. Los individuos no son idénticos entre sí. Nacen con diferencias entre ellos, es decir, hay una variabilidad intraespecífica (dentro de la especie). •Hay una lucha por la existencia. •Hay una lucha por la reproducción. •Solo sobreviven los que han nacido con características que le permiten adaptarse mejor a su medio.

-Gradualismo:

Gradualismo

Propone la idea de lentitud de la evolución que unida a la de inmensidad temporal le llevan a formular la idea del carácter gradual de los cambios biológicos. -Selección natural: es el motor del cambio. Las especies son eslabones sucesivos de una cadena evolutiva continua que habría dado origen a nuevas especies mejor adaptadas a las condiciones ambientales cambiantes en un proceso de ramificación y diversificación continuo. -Variación al azar: entre los individuos de una población existen caracteres o variedades diferentes. -Consecuencias: •Los organismos semejantes están emparentados. Hay un origen común para todas las formas de vida. •La fuente de variación es el azar y la selección natural es un filtro que actúa sobre los caracteres que resultan adaptativos en un ambiente determinado. •El hombre es una especie más sujeta a estos principios.

-Pensamiento Post-Darwiniano:

La idea de evolución causa una profunda impresión en el mundo científico, tanto por la idea en sí misma, como por el rigor de la obra de Darwin. No obstante, también provocó reparos y no poco escepticismo en un sector del mundo científico ( lamarckistas, religiosos y el pueblo en general). -Las ideas de Darwin reciben sobre todo 2 críticas: Carácter gradual atribuido a la evolución. Deberían existir, para corroborar dicha idea, fósiles intermedios entre especies emparentadas ( eslabones perdidos) . Al no encontrar pruebas de los mismos, Darwin argumenta la imperfección del registro fósil. Desconocimiento de las causas que provocaban la variación en los organismos . La reaparición de las Leyes de la Herencia propuestas por Mendel (1900) no vino a arreglar las cosas para Darwin: la combinación de los genes por cruce al azar en el seno de una población implica que la población no experimenta ningún cambio significativo ( se extrae de la 1ª ley de Mendel). La muestra de que en la naturaleza se producen cambios considerables lleva a los geneticistas a dirigir su atención hacia las MUTACIONES, las cuales pasan a ser consideradas la esencia de la evolución, y como estos cambios bruscos en los genes están al margen del ambiente externo, la mayor parte de los postulados de Darwin fueron rechazados).

Neodarwinismo o teoría sintética de la evolución:

 En 1920 la ampliación del conocimiento en el campo dela genética llevará a una mayor comprensión de las mutaciones y sus efectos, sabiendo que cuanto mayor resulta el cambio provocado por una mutación, menor será la posibilidad de que esta sea útil. Se abandonaron así las posturas mutacionistas y resurgen así las idea Darwinianas, ahora fundamentadas sobre una base sólida, la genética. Así surge entre 1938-1940 la Teoría Sintética de la Evolución (TSE), sus enunciados se deben a un conjunto de científicos, destacando: Theodosius Dobzhansky, Ernest Mayr y Simpson: -Variabilidad en la descendencia, existiendo dos fuentes posibles de variación: en organismos con reproducción asexual las mutaciones, y en organismos con reproducción sexual, mutaciones y la recombinación genética en la meiosis. -La selección natural actúa sobre las poblaciones, eliminando los individuos menos aptos ( con menor eficacia biológica). -La selección natural actúa sobre las poblaciones y no sobre los individuos. La acumulación de pequeñas variaciones en las frecuencias génicas (proporción de individuos con un determinado gen) modifica de un modo imperceptible a las poblaciones, de tal manera que con el tiempo las diferencias serán tan grandes que podremos hablar de una nueva especie. A éste proceso de transformación gradual y lento lo denominamos anagénesis. -El estudio de las poblaciones indica que hay otros factores que generan variabilidad en las frecuencias génicas ( no sólo la selección natural). Éstos factores son las migraciones ( generan un flujo genético en las poblaciones, tanto a través de las emi- como de la inmigraciones), y la deriva genética , o número de individuos reproductores que puede verse afectado por la separación de unos pocos por barreras ambientales por ejemplo ( efecto fundador) o por la alternancia de procesos catastróficos ( sequías, incendios, etc)

Equilibrios punctuados:

Surge como protesta a lo que consideran un excesivo compromiso de la TSE con el gradualismo de Darwin. Los ejemplos presentados como muestras del cambio gradual ( eslabones perdidos) no son válidos según los estudios actuales. -La TEP propone el origen brusco de las especies. Se considera alas especies entidades rígidas que permanecen durante un tiempo en equilibrio o estabilidad morfológica ( stasis) y que dará origen a otra especie de un modo brusco y rápido (5000 a 50000 años). Por esto el registro fósil es discontinuo y no incompleto. -El mecanismo evolutivo es rápido y por ramificación, cladogénesis, o evolución a saltos.
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La evolución en la actualidad:

La teoría evolutiva se encuentra en un continuo debate y revisión, sin que ello suponga un desencuentro alguno en la aceptación de la evolución como un hecho. Algunos de los puntos que se encuentran actualmente en discusión son: -La dirección de la evolución: se trata de dilucidar si la evolución es un fenómeno no direccional, es decir, un fenómeno al azar sin propósito, o bien se trata de un fenómeno direccional, esto es, si existen tendencias que guían los cambios, como pueden ser una mayor complejidad de los organismos o un aumento de biodiversidad en el planeta. -Las causas de la evolución: el cambio evolutivo se debe a la influencia del ambiente sobre los organismos ( ambientalismo) o bien se debe a factores internos que impulsan dicho cambio (internalismo). -El papel de la selección natural como principal y casi único agente evolutivo, o bien como un agente más que actúa junto a otras causas como la deriva genética o la migración. -El valor adaptativo.

Pruebas de la evolución:

Morfológicas: Se basan en el estudio comparado de la morfología de los órganos de seres vivos actuales o de fósiles. Mediante la anatomía comparada se estudian las semejanzas y diferencias entre órganos de diversas especies. -Biogegraficas: Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre sí por su proximidad, situación o carácterísticas, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas. La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares. -Paleontologicas: El nacimiento de la Paleontología vino a apoyar las ideas evolucionistas del Siglo XIX.

Se establecen similitudes con especies actuales y se intenta determinar una historia evolutiva apoyada en pruebas tan firmes como son los fósiles.

Así, por ejemplo, se han logrado reconstruir historias evolutivas completas como la que condujo hasta el caballo. Se han logrado reconstruir historias evolutivas completas como la que condujo hasta el caballo. Los antepasados del caballo fueron cambiando y gradualmente fueron perdiendo dedos como adaptación a la carrera veloz. -Pruebas embriológicas: el desarrollo embrionario de un animal resume el desarrollo evolutivo de su especie. -Bioquímicas: -El código genético, que establece la relación entre la secuencia de los ácidos nucleicos y la de las proteínas, es universal. -El ATP es la molécula que proporciona energía metabólica a las células con independencia del tipo de organismo del que se trate. Los procesos metabólicos son comunes a grupos de seres vivos muy diferentes entre sí (ej: la respiración celular, fotosíntesis).

La evolución humana:

Según la Teoría celular, todas las especies actuales comparten en algún momento del pasado un antecesor común. Nuestros antepasados son los antropomorfos ( gorilas, chimpancés, orangutanes y gibones) y la divergencia de parte de este grupo hacia los homínidos se produjo hace 10-5 mill de años. -África es la cuna de nuestra especie, aunque hoy en día la visión de África es de un continente que todavía se está desarrollando, omitimos que durante miles de años ha sido pionera en nuestra evolución biológica ( hominización) y cultural ( Egipto). -Los cambios climáticos tienen una importancia crucial para la aparición de los primeros homínidos. A finales del Mioceno ( hace unos 5 mill de años) comenzó a formarse en África el Rift, generando lo que se conoce como muro de África , grandes cadenas montañosas paralelas al rift valley hacen que al oeste de las mismas el clima continúe siendo húmedo ( permaneciendo la selva tropical intacta), mientras que en la parte oriental se produjo una aridificación del clima ( retroceso de la selva tropical y sustitución por la sabana de vegetación arbustiva).
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Australopithecus:

Apenas superaban el metro de altura, y tenían unos brazos muy largos de aspecto simiesco. -Alimentación vegetariana, lo que reflejan sus enormes molares, gruesa mandíbula y una marcada cresta craneal a la que se anclaba la poderosa musculatura mandibular. -Su columna vertebral, pelvis y miembros inferiores indican que estaban capacitados para la locomoción bípeda (primer rasgo de la especie humana). -Ventajas del bipedismo: •Los brazos y manos quedan libres y pueden emplearse para otras acciones. •En una zona de fuerte insolación como es África, se reduce el grado de radiación solar recibida frente a una posición cuadrúpeda, lo que facilita la termorregulación. •Amplía el campo visual en zonas abiertas con hierba alta, al quedar la cabeza por encima de la misma, lo que facilitaría la localización de posibles depredadores o alimentos.

Homo habilis:

Capacidad craneal algo mayor que Australopithecus y con la habilidad de transformar elementos del medio en herramientas (utensilios líticos tallados toscamente). -El aumento de la relación volumen cerebral/ volumen corporal es una constante en nuestro camino evolutivo, pero el cerebro es un órgano que requiere mucha energía para en su creación y mantenimiento, obteniendo ese extra de energía mediante la reducción del sistema digestivo, ampliando la dieta hacia alimentos más energéticos y sencillos de digerir que los vegetales. -No era un depredador sino un carroñero oportunista, que se alimentaba del tuétano contenido en los huesos que como despojos dejaban los depredadores mejor preparados. Los huesos resultan irrompibles para los dientes de Homo habilis, por lo que ideó una herramienta para acceder a su nutritivo contenido.

Homo erectus:

Continúa la senda marcada por el Homo habilis, fabricando útiles en piedra y madera mucho más elaborados ( hachas, picos, lanza, vasija, etc). -Destaca por el control de un elemento vital para la humanidad: el fuego. -Primer homínido en salir de África ( se extiende por Asía, Europa, etc). -Posee un comportamiento social complejo y daba caza a animales de gran tamaño, lo que requiere ciertas capacidades de comunicación, organización y planificación, lo que supone un paso más en el camino hacia el hombre. -A partir de Homo erectus surgen dos líneas de Homo bien definidas: por un lado las poblaciones europeas evolucionan a una nueva especie ( Homo heidelbergensis que adaptándose a las duras condiciones climáticas europeas, periodos glaciares, darían lugar al Homo neanderthalensis. Por otro lado en África surgiría nuestra especie, el Homo sapiens. -Nuestro árbol genealógico tiene muchos huecos por cubrir, siendo una pieza importante en éste rompecabezas el Homo antecessor (Juan Luis Arsuaga, Atapuerca, Burgos) que deriva del Homo erectus.
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Hombre neandertal:

Homo neanderthalensis es una rama evolutiva paralela a la nuestra ( es nuestro primo, no nuestro abuelo). -Posee un esqueleto extremadamente robusto ( más fuertes que los humanos actuales), lo cuál supone una adaptación a la dureza del clima de Europa y oeste asíático. -Capacidad craneal superior a la nuestra, pero su cerebro era muy diferente al nuestro ( aptitudes mentales diferentes a las nuestras, no desarrollan pensamientos abstractos o simbólicos). -Comportamiento complejo: enterraban a los muertos y confeccionaban herramientas específicas para diferentes usos. Eran capaces de obtener fuego por sí mismos y vivir en un ambiente extremadamente hostil. -Su declive y extinción se debe a la expansión de nuestra especie en sus dominios, hace 28000 años, lo cuál generó una competencia entre dos especies.
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Homo sapiens:

Surge en África esta nueva especie, de los cuáles descendemos los seres humanos actuales. -El esqueleto y el cráneo del Homo sapiens muestran todos los rasgos modernos de nuestra especie: estructura ósea aligerada, frente alta, rostro retraído, arcos ciliares débiles y mandíbulas provistas de mentón. -Volumen cerebral similar ( incluso inferior) al del Homo neanderthalensis, pero presenta grandes diferencias: mientras que la encefalización en los neandertal se produce por un incremento del tamaño del cerebro, en el Homo sapiens este aumento lleva unido una transformación en su forma, perfectamente observable en el desarrollo de los lóbulos frontales (frente alta). -Cambios en la fisionomía del cerebro implica también cambios en los mecanismos de pensamiento y razonamiento, por ejemplo el pensamiento simbólico y abstracto. -Desarrolla un lenguaje verbal : la clave está en la posición extremadamente baja de la laringe, lo que permite que la faringe, cavidad nasal y cavidad oral actúen como una caja de resonancia produciendo el habla. Como desventaja, somos los únicos mamíferos que no podemos respirar y tragar al mismo tiempo.

-Origen de la vida:

Sobrenatural: Según la mayoría de las religiones, la vida tiene un origen sobrenatural en el que no intervienen reacciones físico-químicas de ningún tipo, ya que todo lo que existe ha sido creado por uno o varios dioses. -Generación espontanea: Los antiguos griegos argumentaban dos teorías: unos supónían que la vida había aparecido en la Tierra y había ido cambiando posteriormente ( biogénesis); otros pensaban que se formaba constantemente en el planeta. Esta última idea constituyó el germen de la teoría de la generación espontánea, según la cual la vida puede surgir del lodo, del agua, del mar o de las combinaciones de los cuatro elementos fundamentales: aire, agua, fuego y tierra, o de cualquier sustancia inerte.-Teoría de la Pnaspermia: •Sº XX: Arrhenius (químico): las Bacterias o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta. •PROS: Bacterias Streptococcus mitis que fueron llevadas a la Luna por accidente en la Surveyor 3  en 1967, pudieron ser revividas sin dificultad cuando llegaron de vuelta a la Tierra tres años después. •CONTRAS: Incluso si aceptamos que la vida llegó a la Tierra desde otro planeta, esto sigue sin resolver la cuestión de cómo surge la vida, simplemente quedaría trasladada a un estadio anterior, el hipotético planeta origen. -Hipótesis química: •1922, bioquímico ruso Oparín. •Primera hipótesis coherente que explica el origen de la vida, se basa en las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra tras generarse el Sistema Solar ( condiciones geológicas y biológicas): →Primitiva atmósfera: carácter reductor ( amoniaco, metano, hidrógeno, nitrógeno, vapor de agua), materia prima-moléculas inorgánicas a partir de la cual surge la vida. →Materia sometida a la intensa radiación ultravioleta y tormentas eléctricas. →Los 4 elementos básicos de las biomoléculas (C,H,O,N) existe de alguna manera en la primitiva atmósfera. →Las primeras moléculas orgánicas se generan en la atmósfera y tras disolverse en moléculas de agua precipitan y se disuelven en los primitivos océanos (sopa nutricia).
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Experimento generación espontanea:

A pesar del experimento de Redi, la controversia se prolongó aún otros doscientos años hasta que en el Siglo XIX, Louis Pasteur realizó el experimento que refutó definitivamente la teoría de la generación espontánea (El aire podía pasar a los recipientes, pero no así los microorganismos, que quedaban atrapados en el cuello. Si se corta el cuello el líquido se contamina con microorganismos. Se desechó para siempre la teoría de la generación espontánea).
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Teoría celular:

La célula es la unidad funcional de la vida. -Todos los seres vivos están formados por células -Toda célula proviene de otra célula.

Evolución precelular:

Síntesis prebiótica de moléculas orgánicas sencillas. -Evolución de los compuestos de carbono (polimerización, aumento de complejidad de las moléculas). -Coacervados. -Aparición de la herencia. -Primer ser vivo, célula ancestral, antepasado común a todos los seres vivos. Progenote ( célula procariota-bacterias, de metabolismo simple, fueron las únicas formas de vida durante 2000 mill de años).

Teoría del origen físico-químico de la vida: Oparin y Haldane:

Los dos científicos enunciaron esta teoría simultáneamente. Esta teoría se basa en las condiciones físico-químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida. -En nuestro planeta no había oxígeno libre en la atmósfera, pero sí sustancias como el hidrógeno, el metano, el vapor de agua y el amoniaco. Existían, además, unas altas temperaturas, provenientes de la actividad volcánica, las radiaciones solares y las descargas eléctricas producidas por las frecuentes tormentas. -En estas condiciones, aparecieron en un mar las primeras moléculas orgánicas que lograban autoreplicarse. Posteriormente, estas moléculas se rodearon de unas envolturas y originaron los organismos más primitivos, los protobiontes. Cuando estos evolucionaron dieron lugar a los eubiontes, que ya eran células con vida. -En 1953, Miller confirmó la teoría de Oparin-Haldane simulando en el laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva. Obtuvo compuestos orgánicos a partir de otros inorgánicos.