El Origen de la Vida

En la Antigüedad, se creía en la generación espontánea: los seres vivos surgían de materia inerte (ejemplo: gusanos nacen de la carne en descomposición) por una fuerza vital sobrenatural.

Experimentos que refutaron la generación espontánea

• Francesco Redi (siglo XVII): Colocó carne en frascos: unos cerrados, otros con gasa, y otros abiertos. Solo en los abiertos aparecieron gusanos, lo que demostró que provenían de huevos de moscas, no surgieron espontáneamente.
• Louis Pasteur (siglo XIX): Utilizó matraces de cuello de cisne que permitían el paso del aire, pero no de microorganismos. El caldo no se contaminaba a menos que se rompiera el cuello o entrara aire con partículas, lo que refutó la generación espontánea en microorganismos.

Teorías Modernas del Origen de la Vida

• Panspermia

  Sostiene que la vida vino del espacio exterior en meteoritos con compuestos orgánicos. Aunque se han hallado moléculas orgánicas en meteoritos, no hay evidencia concluyente de vida extraterrestre.

• Abiogénesis

  Es la teoría más aceptada actualmente. La vida surgió en la Tierra en tres etapas:

  1. Formación de moléculas simples (aminoácidos, nucleótidos).
  2. Ensamblaje de moléculas complejas (proteínas, ácidos nucleicos).
  3. Formación de protocélulas con capacidad de autorreplicación.

  Modelos dentro de la Abiogénesis:

  • Sopa Primordial (Oparin y Haldane): Propone una atmósfera reductora con gases como metano, amoniaco y vapor de agua. Rayos y radiación formaron moléculas orgánicas en mares primitivos. Hoy se cuestiona por condiciones atmosféricas distintas a las actuales.
  • Fuentes Hidrotermales: La vida se originó en el fondo marino, en chimeneas volcánicas ricas en compuestos químicos. Proporcionan calor, protección UV y un entorno estable. Es la hipótesis más respaldada actualmente.

El Origen de la Biodiversidad

En el siglo XIX, las teorías eran dominadas por el creacionismo y el fijismo, que sostenían que:

• Las especies fueron creadas por Dios.
• No cambian con el tiempo.

Georges Cuvier y el Catastrofismo

• Defensor del fijismo.
• Propuso el catastrofismo: extinciones por grandes cataclismos (ejemplo: el diluvio bíblico).
• Los fósiles eran restos de especies eliminadas en esas catástrofes.

Lamarck y la Herencia de los Caracteres Adquiridos

Jean-Baptiste Lamarck propuso que las especies evolucionan de forma progresiva hacia una mayor complejidad.

Pilares de su teoría:

• Uso y desuso: Los órganos se desarrollan si se usan y se atrofian si no.
• Herencia de caracteres adquiridos: Los cambios generados por el ambiente durante la vida del individuo se heredan.

La teoría de Lamarck fue influyente, pero más adelante se comprobó que los caracteres adquiridos no se heredan genéticamente, por lo que fue descartada.

Darwin y Wallace: La Selección Natural

Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron una teoría basada en observaciones durante viajes naturalistas (ejemplo: Islas Galápagos).

Principios de la Selección Natural:

1. Variabilidad heredable: Los individuos de una especie presentan diferencias genéticas.
2. Descendencia con modificación: Los hijos heredan características de los padres, pero con variaciones.
3. Reproducción diferencial: Los individuos mejor adaptados al entorno sobreviven y se reproducen más, transmitiendo sus rasgos ventajosos.

Otros Conceptos Clave:

• Selección sexual: Rasgos no útiles para la supervivencia, pero sí para atraer pareja (plumas vistosas, cantos, etc.).
• Coevolución: Evolución conjunta entre especies que interactúan, como flores y polinizadores.

Mecanismos Evolutivos Comunes

1. Selección Natural

Favorece los genes más ventajosos en un entorno determinado, aumentando su frecuencia en la población.

2. Deriva Genética

Cambios aleatorios en las frecuencias alélicas, más notorios en poblaciones pequeñas.

• Efecto fundador: Una nueva población es creada por un pequeño número de individuos, llevando solo una fracción de la diversidad genética original.
• Cuello de botella: Reducción drástica de una población debido a una catástrofe, lo que disminuye significativamente la diversidad genética.

3. Flujo Génico

Migración de individuos (y sus genes) entre poblaciones distintas. Aumenta la diversidad genética en la población receptora y reduce las diferencias entre poblaciones.

Pruebas a Favor de la Evolución

1. Pruebas Anatómicas

• Órganos homólogos: Estructura similar, función diferente, lo que sugiere un antepasado común (ejemplo: extremidades de vertebrados).
• Órganos análogos: Misma función, estructura distinta, resultado de la convergencia evolutiva (ejemplo: alas de insectos y aves).
• Órganos vestigiales: Sin función actual, pero heredados de ancestros (ejemplo: apéndice humano, huesos pélvicos en ballenas).

2. Pruebas Biogeográficas

• Especies de islas evolucionan desde un ancestro común de forma distinta debido al aislamiento geográfico.
• Ambientes similares pueden llevar a adaptaciones similares en especies no relacionadas (convergencia evolutiva).

3. Pruebas Paleontológicas

El estudio de fósiles muestra la evolución progresiva de las especies a lo largo del tiempo geológico.

• Fósiles transicionales: Muestran características intermedias entre diferentes grupos de organismos (ejemplo: Archaeopteryx, con rasgos de reptil y ave).

4. Pruebas Bioquímicas y Moleculares

• Comparación de secuencias de ADN y proteínas entre diferentes especies.
• Cuanto más similares son las secuencias, más cercanos están evolutivamente los organismos.

Modelos Evolutivos Actuales

1. Teoría Sintética de la Evolución (Neodarwinismo)

Unión de la selección natural de Darwin con la genética moderna. Postula que la evolución es un proceso acumulativo, lento y gradual, impulsado por mutaciones heredables y la recombinación genética.

2. Teoría Neutralista de la Evolución Molecular

Propone que muchas mutaciones a nivel molecular no afectan la supervivencia ni la aptitud del organismo. La deriva genética es más importante que la selección natural en la fijación de estas mutaciones neutras.

3. Equilibrio Puntuado

Sugiere que la evolución ocurre en saltos rápidos de cambio morfológico, seguidos de largos periodos de estabilidad (estasis). Este modelo ayuda a explicar los vacíos en el registro fósil.

4. Simbiogénesis

Propone que nuevas especies o innovaciones evolutivas importantes surgen por la simbiosis permanente entre organismos distintos. Ejemplo clásico: las mitocondrias y los cloroplastos derivan de bacterias simbióticas que fueron incorporadas por células eucariotas ancestrales.

Hominización

Proceso evolutivo que llevó al Homo sapiens actual desde sus ancestros primates.

Cambios Clave en la Hominización:

1. Bipedismo

   Capacidad de caminar erguido sobre dos piernas. Implicó adaptaciones anatómicas significativas:

   • Columna vertebral en forma de «S».
   • Pelvis corta y ancha.
   • Pies con arco plantar.
   • Cráneo con el foramen magnum (orificio de la médula espinal) centrado en la base.

   Ventajas del Bipedismo:

   • Manos libres para transportar objetos, fabricar herramientas y manipular alimentos.
   • Menor gasto energético en la locomoción a larga distancia.
   • Mejor campo visual para detectar depredadores o presas.
   • Menor exposición solar directa al reducir la superficie corporal expuesta.

   Desventajas del Bipedismo:

   • Problemas de espalda y articulaciones.
   • Canal de parto más estrecho, lo que complica el nacimiento de crías con cerebros grandes.

2. Desarrollo de las Manos

   Mayor precisión y destreza, desarrollo del pulgar oponible, fundamental para la manipulación de herramientas y objetos.

3. Cerebro y Cráneo

   Aumento significativo del tamaño craneal y, por ende, de la capacidad cerebral. Esto llevó a:

   • Mayor capacidad cognitiva, desarrollo del lenguaje y pensamiento abstracto.
   • Cambios en la morfología facial: frente vertical, mandíbula reducida y menor tamaño dental.