Transcript n Ciencias Mundo Contemporáneo (Unidad 3)

Tema 3
Mª Merced Díaz CMC 1º BACH
EL ORIGEN DE LA VIDA Y EL ORIGEN DEL
SER HUMANO.
1- La receta de la vida (C, H. O, N).
2- Definiendo la vida.
3- El origen de la vida.
4- La evolución y sus pruebas.
5- Cómo explicamos la evolución.
6- Extinciones.
7.- El origen del ser humano.
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HACE…
- 13.700 Ma. se formó el universo.
- 4500 Ma. se formó el Sistema Solar.
- 4470 Ma. se formó la Tierra.
- 4000 Ma. aparecieron las primeras formas de vida.
- 3000 Ma. aparecieron las cianobacterias.
- 2000 Ma. aparecen los primeros eucariotas unicelulares.
- 1000 Ma. aparecen los eucariotas pluricelulares.
- 5oo Ma. vivían en la Tierra la mayoría de grupos animales y vegetales.
- 2,5 Ma. apareció del hombre en la Tierra.
Las cianobacterias son organismos procariotas como las bacterias, han
logrado un gran éxito evolutivo. Pueden realizar la fotosíntesis fijando el
dióxido de carbono atmosférico. Además, también pueden fijar el nitrógeno del
aire.
•
Nostoc es una cianobacteria que forma largas cadenas constituidas por individuos
de forma cilíndrica. Generalmente vive sobre suelos húmedos dando lugar a masas
gelatinosas de color verde . La fotografía ha sido tomada con 400 aumentos. Las
muestras de las que procede nuestra imagen fueron recogidas en la Laguna de
Peces, en la comarca zamorana de Sanabria. Más información en
www.flickr.com/photos/microagua/
•
Cianobacteria colonial de la familia de las Chroococcaceae , procede de una
muestra recogida sobre unas rocas en un manantial en el valle del alto Oja . En
www.flickr.com/photos/microagua/
•
•
•
Posiblemente se trate del género Pseudanabaena, generalmente, este
microorganismo, forma pequeñas colonias filamentosas que se mueven
muy lentamente en el agua por rotación de los individuos de la colonia.
Información en www.flickr.com/photos/microagua/
•
Gloeocapsa es otra cianobacteria que da lugar a formaciones coloniales
esféricas. La fotografía procede de una muestra recogida en la localidad
riojana de Anguiano y sobre rocas calizas, es posible que se trate de la
especie Gloeocapsa gelatinosa.
•
Nostoc se asocia formando colonias filamentosas que, a veces, como ocurre
en este caso, quedan envueltas por una cubierta mucilaginosa. La muestra
procede de la cuenca alta del río Oja y fue tomada por encima de la aldea de
Posadas en una roca bañada por una cortina de agua. Información en
www.fotolog.com/proyectoagua.
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1.- LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N)
• Todos los seres vivos comparten una misma composición química y
celular.
1.1 ¿De qué está hecha la materia viva?
•
BIOELEMENTOS elementos químicos que se encuentran en los seres vivos
(unos 20 de los 90 que se encuentran en la naturaleza).
•
Los elementos químicos que constituyen mayoritariamente la materia viva
son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre constituyen
más del 99% de su peso. (bioelementos primarios)
•
Otros elementos químicos se encuentran presenten en la materia viva en
cantidades muy reducidas pero sin ellos no se podrían producir importantes
procesos por ejemplo:
- hierro nos permite fabricar hemoglobina.
- selenio permite que nuestro hígado funcione correctamente.
- azufre es el principal componente del pelo y las uñas.
- potasio permite la transmisión de los impulsos nerviosos.
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1.-LA RECETA DE LA VIDA
• BIOMOLÉCULAS o principios inmediatos son las moléculas que
forman parte de la vida.
• Las biomoléculas o principios inmediatos se agrupan en :
*Biomoléculas inorgánicas, Son el agua y las sales
minerales
*Biomoléculas orgánicas. Son las características de la
materia viva y se agrupan en: glúcidos, lípidos, proteínas y
acidos nucleicos. Todos los compuestos orgánicos son
compuestos de carbono donde los principales enlaces
químicos unen átomos de carbono entre sí o con átomos de
hidrógeno.
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•
Agua: medio dónde suceden las reacciones
químicas, transporta sustancias y regula la
temperatura.
•
Sales minerales: Forman las partes duras de los
seres vivos. Intervienen en las reacciones químicas.
•
Glúcidos: Formados por C, H, O. Función energética
y estructural. Los más conocidos, glucosa, sacarosa,
almidón, celulosa.
•
Lípidos: Formados por C, H, O y otros elementos.
Función energética, estructural y reguladora.
•
Proteínas: Formadas por C, H, O, N y otros
elementos. Formadas por aminoácidos. Funciones
variadas, defensiva (anticuerpos), transportadora
(hemoglobina), reguladora (enzimas)…
•
Ácidos nucleicos: Formados por C, H, O, N, P.
formados por largas cadenas de nucleótidos.. Hay
dos tipos el ADN (contiene la información genética) y
el ARN (expresa la información del ADN)
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LA RECETA DE LA VIDA (C, H, O, N)
1.2 Energía para la vida
• Todos los seres vivos necesitan materia y energía para construir y renovar sus
estructuras y para realizar sus actividades vitales.
• La materia orgánica se ha fabricado fundamentalmente a través de la
fotosíntesis.
• La energía se obtiene a partir de la materia orgánica en un proceso
denominado respiración celular.
• Dependiendo de dónde obtienen la materia orgánica los organismos se
pueden clasificar en autótrofos y heterótrofos.
*Autótrofos.- Incorporan materia inorgánica, procedente del medio, con la que
elaboran su propia materia orgánica.
-Según la fuente de energía utilizada se pueden clasificar en
fotosintéticos
(plantas, algas y cianobacterias)
quimiosintéticos
(sulfobacterias…)
*Heterótrofos: -Utilizan como fuente de materia los compuestos elaborados
por otros organismos ( animales, hongos, protozoos y muchas bacterias
)
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EL NÚCLEO DE LA CÉLULA
 De acuerdo con la existencia o ausencia de
núcleo las células se pueden clasificar en:
PROCARIÓTICAS
(Bacterias y cianobacterias)
EUCARIÓTICAS
(Plantas, animales, hongos,
algas y protozoos)
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2.- DEFINIENDO LA VIDA.
• Existen muchas definiciones según el punto de vista que se adopte:
religioso, filosófico, científico …
• Para la ciencia no existe una única definición. Según la disciplina
hará hincapié en un aspecto u otro de la vida.
• Todas las definiciones científicas apuntan a unas mismas
características; un sistema que se vale de un entorno persiguiendo
su perpetuación y reproducción.
• La vida además de materia y energía necesita adaptarse a las
variaciones del medio es lo que denominamos evolución.
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
• Origen de los componentes esenciales de la vida
- El carbono procede del interior de la Tierra donde se acumuló cuando
se formó nuestro planeta. Cada vez un volcán emite dióxido de carbono
al atmósfera un ser vivo lo asimila.
- El agua la trajeron asteroides de órbitas más allá de Marte.
• Características de la Tierra primitiva en la que surge la vida.
- Su atmósfera, protoatmósfera, era muy diferente a la actual. Tendría
gran cantidad de dióxido de carbono, metano y vapor de agua. No tenía
oxígeno.
- Las radiaciones ultravioletas llegaban a la superficie terrestre.
- El interior de la Tierra estaba muy caliente (vulcanismo submarino
intenso)
- Se encontraba sometida a bombardeo de asteroides (ambiente poco
estable.
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
*Primeras teorías.
-
La generación espontánea
Los experimentos de Redi.
Louis Pasteur
La panspermia.
*Teorías modernas sobre el origen de la vida.
-
La síntesis prebiótica.
Chimeneas hidrotermales submarinas.
Génesis mineral
Mundo ARN
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
 ¿Cómo pudo ser?
*Primeras teorías
•
La generación espontánea. La vida se produce por la combinación de los
cuatro elementos del cosmos : agua, aire, fuego y tierra.
•
Las experiencias de Redi: realizó varios experimentos según los cuales la
credibilidad de la teoría de la generación espontánea comenzó a ponerse
en entre dicho.
•
Louis Pasteur: “Omne vivum ex vivo” : demostró de manera irrefutable que
no existía la generación espontánea: los seres vivos sólo proceden de
otros seres vivos predecesores.
•
La panspermia. El origen cósmico de la vida: sostiene que los primeros
organismos o los compuestos precursores se habían originado fuera de la
Tierra y viajarían hasta aquí en un asteroide o cometa.
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
*Teorías modernas sobre el origen de la vida
• La síntesis prebiótica. En 1924 el científico ruso Oparin y el
británico Haldane propusieron independientemente una hipótesis en
la que la vida se había originado en la Tierra como consecuencia de
un proceso cuyas fase iniciales serían:
- Formación de moléculas orgánicas sencillas.
- Formación de moléculas orgánicas complejas.
- Formación de coacervados.
Esta hipótesis recibió un fuerte apoyo en 1953 gracias a la
experiencia realizada por Stanley Miller ( se también hacen diversas
objeciones; la atmósfera primitiva sería menos reductora y la sopa
primordial en el océano primitivo sería más diluida.)
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
*Teorías modernas sobre el origen de la vida
• Chimeneas hidrotermales submarinas ( húmeros negros).
Lugares en los que emanan gases volcánicos a 300ºC, situados en
las proximidades de las dorsales submarinas . En ellos proliferan
los organismos más primitivos que se conocen, unas bacterias
capaces de soportar altas temperaturas (bacterias termófilas).
En estos lugares existen gases precursores disueltos , procedentes
de erupciones volcánicas, como el metano, el amoniaco y el dióxido
de carbono , temperaturas superiores a 200 ºC y cavidades
cerradas en las que sería posible la formación de una sopa primitiva
más concentrada.
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
*Teorías modernas sobre el origen de la vida
• Génesis mineral: Propone que los polímeros biológicos se
sintetizaron y acumularon en un caldo primitivo distribuido sobre
superficies de arcilla que atraería y concentraría en su superficie a
las moléculas sencillas, facilitando su polimerización para formar los
primeros polímeros de interés biológico.
Recientemente una nueva hipótesis sobre el origen de la vida que
los espacios confinados por las distintas láminas que forman la
mica, podrían haber proporcionado las condiciones adecuadas par
facilitar la química prebiótica.
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3.- EL ORIGEN DE LA VIDA.
*Teorías modernas sobre el origen de la vida
• El mundo ARN. Suponiendo que algún ambiente de la Tierra
favoreciera la formación de un caldo primitivo rico en compuestos
orgánicos el siguiente paso sería la síntesis de polímeros de
relevancia biológica.
Actualmente algunos bioquímicos proponen que moléculas de ácido
ribonucleico (ARN) , surgidas al azar, comenzaron la cadena de la
evolución. Posteriormente la molécula de ARN fue sustituida por el
ácido desoxirribonucleico o ADN
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4.- LA EVOLUCIÓN Y SUS PRUEBAS
• Existen tres tipos de pruebas que apoyan a la evolución:
* Pruebas biológicas: se basan en los organismos actuales (la
disposición y estructura de los huesos y los órganos vestigiales)
*Pruebas paleontológicas: están apoyadas en los fósiles.
*Pruebas moleculares: se basan en la genética.
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Pruebas
biológicas
•Se basan en los
organismos actuales
(la disposición y
estructura de los
huesos y los órganos
vestigiales)
El esqueleto de las extremidades anteriores de una persona, un murciélago,
un delfín y un ave, a pesar de las grandes diferencias externas, responden al
mismo modelo y están constituidas por las mismas piezas.
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Pruebas
Paleontológicas
• Están apoyadas en los fósiles.
• Ha sido posible reconstruir el
proceso evolutivo.
•Se han encontrado formas
intermedias (Archaeopteryx)
Archaeopteryx tenía plumas y pico como las aves pero también
dientes y cola como un reptil.
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Pruebas moleculares
• Todos los seres vivos están constituidos por los mismos elementos
químicos.
•Todos ellos constituyen sus proteínas con los mismos 20 aminoácidos
siguiendo los mismos procedimientos y los hacen gracias a las
instrucciones proporcionadas por el mismo tipo de molécula, el ADN.
• Al comparar las secuencias de nucleótidos de un mismo gen o las
secuencias de aminoácidos de una misma proteína se pone de
manifiesto la existencia de unas semejanzas, que son tanto mayores
cuanto más próximas en la evolución sean las especies comparadas.
El árbol de la vida: arqueas, reúne a las arqueobacterias.
Bacteria, que reúne a las eubacterias. Eucarya, que reúna a todos
eucariotas.
EL ÁRBOL FILOGENÉTICO
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5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN
•
Una especie es el conjunto de organismos capaces de reproducirse entre sí y que
tienen descendencia fértil.
•
Las teorías evolucionistas intentan explicar los procesos mediante los cuales se
produce la evolución
•
Primer evolucionista: Jean Baptiste Lamarck
– Propone que las especies varían al adquirir nuevos órganos para solucionar
nuevas necesidades o ansias de adaptación.
– Una clave es que los caracteres adquiridos en vida son heredables (falso)
•
Charles Darwin
– Propone como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basado
en la supervivencia de los más aptos.
– La teoría de Darwin – Wallace se basa en tres principios;
*La elevada capacidad reproductora de los seres vivos.
*La variabilidad de la descendencia
*La actuación del proceso llamado selección natural.
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5. CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN
•
La base de la teoría de la evolución es que los organismos heredan de sus
progenitores determinados “caracteres” y los trasmiten a sus
descendientes.
•
Cuando se descubrieron las leyes de la herencia (Mendel 1865) se
relacionaron con la teoría de la evolución y surgió el neodarwinismo o
teoría sintética de la evolución.
•
Según la teoría sintética la evolución se produce por dos causas
fundamentales:
• Variabilidad genética.
• Selección natural.
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6.- EXTINCIONES
• Durante la historia ha habido al menos cinco extinciones masivas.
• La extinción que afectó a un mayor número de especies tuvo lugar
hace 252 millones de años producida por anoxia (provocada por el
calentamiento de la atmósfera tras una etapa de intenso vulcanismo).
• La extinción más famosa ocurrió hace 65 millones de años en ella
desaparecieron los dinosaurios, la causa fue el impacto de un gran
asteroide.
• La última gran extinción ocurrió hace 10.000 años
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7.- EL ORIGEN DEL SER HUMANO
•
Hace 8 millones de años África comenzó a romperse en dos partes
desiguales, nació el valle del Rift, el clima cambió y la selva se convirtió en
sabana.
•
El cambio climático impulsó a algunos primates a modificar sus hábitos entre
ellos adoptar la postura bípeda surgió un nuevo grupo los homínidos.
•
La evolución de los homínidos no es una cadena lineal, la datación de los
fósiles ha permitido comprobar la existencia de solapamientos entre las
edades de diversas especies de homínidos.
•
Los fósiles de homínidos más antiguos que se han descubierto son de la
especie Australophitecus anamensis (4,2 M.a.), Ardipithecus (5,5 M.a.) e
incluso más antiguos, como Orrorin ( entre 6 y7 M.a.), todos ellos en África.
•
La única especie de homínido viviente es Homo sapiens.
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ESPECIES MÁS RELACIONADAS CON LOS HUMANOS ACTUALES
•
Homo habilis. ( “hombre diestro”). Vivió en África desde hace 2,5 hasta
1,5 M.a. Tenía una capacidad craneal de 600 cm3, y era capaz de fabricar
y utilizar herramientas de piedra talladas por un solo lado.
•
Homo ergaster. (“hombre trabajador”). Vivió entre hace 1.8 y 1,2 M.a.
Con una capacidad craneana entre 800 y 1000 cm3, fabricaba
herramientas de piedra talladas por ambas caras.
•
Homo erectus. “(hombre erguido”). Vivió entre hace 1,7 M.a. y 500.000
años. Era fuerte y robusto con una capacidad craneana entre 800 y 1100
cm3, fue un homínido explorador y dominaba el fuego.
•
Homo antecessor. (“hombre pionero”) Vivió entre hace 1,2 M.a. Y
300.000 años. Su capacidad craneana era de 1000 a 1100 cm3. Se ha
considerado el primer europeo. En la sierra de Atapuerca (Burgos) se ha
encontrado el yacimiento de homínidos más importante de Europa.
•
Homo neanderthalis apareció en Europa hace 300.000 años
extinguiéndose hace 28.000 años. Tenía una capacidad craneana de 1500
cm3., superior a la de H. sapiens.
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VIDA
COMPUESTA
POSIBLEMENTE
SURGIÓ EN
INTERACCIONA
CON
LAS CONDICIONES
DEL MEDIO
SUFRE LOS
CAMBIOS
EN LAS CONDICIONES
AMBIENTALES
ZONAS
VOLCÁNICAS
SUBMARINAS
FAVORECE LA
SELECCIÓN
NATURAL
PROVOCAN
POR
AGUA
Y COMPUESTOS
ORGÁNICOS
O DE CARBONO
SU OXIDACIÓN
APORTA ENERGÍA
CAUSA
LA EVOLUCIÓN
EXTINCIONES
QUEDA
REGISTRADA
EN LOS FÓSILES
DATADOS
MEDIANTE
PRINCIPIO DE
SUPERPOSICIÓN
DE ESTRATOS
MÉTODOS
RADIACTIVOS