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Mercedes Cano Belmonte 4ºB 1 Introducción Hasta el siglo XIX, la mayoría de los científicos y pensadores creyeron que los seres vivos se mantenían sin variación desde su origen, es decir, que no habían experimentado ningún cambio. Sin embargo, en los últimos dos siglos se ha desarrollado una explicación muy distinta, la diversidad biológica. Esta es el resultado de sucesivos cambios, que tienen como consecuencia tanto la aparición de nuevos grupos como la desaparición de otros. La evolución es un conjunto de cambios que sufren los seres vivos a través de los siglos. La evolución puede explicarse por factores tales como la mutación del gen, la recombinación genética, selección natural y el aislamiento. También ha permitido que los seres vivos la colonicen prácticamente toda la superficie terrestre y que algunos de los organismos que han aparecido sean seres altamente perfeccionados. 1- Fijismo frente a evolucionismo CREACIONISMO FIJISMO CATASTROFISMO ¿Fósiles? FIJISMO Siempre han existido los mismos seres vivos - Proceso lento. EVOLUCIONISMO - No habían suficientes Conocimientos. - Enfrentamiento en la religión. EVOLUCIONISMO Al cambiar, los seres vivos se adaptan a las nuevas condiciones del medio. Los seres vivos cambian poco a poco originando seres vivos nuevos Los seres vivos cambian como respuesta a las condiciones ambientales. Los seres vivos no cambian. Lo único que pasa con los seres vivos es que pueden desaparecer. 2 Es una creencia que sostiene que las especies existentes actualmente han permanecido básicamente invariables desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los fósiles serían restos de animales que perecieron en los diluvios bíblicos o bien capricho de la naturaleza. Impulsada por el filósofo Aristóteles, los principales impulsores de la teoría fijista fueron: 1- El fijismo como hipótesis científica fue formalizada y desarrollada por el naturalista sueco Carlos Linneo en el siglo XVII, quien asentó las bases de la taxonomía moderna y afirmó que las especies habían sido creadas de forma separada e independiente y negó la posibilidad del origen común de los seres vivos. 2- Un siglo después, el zoólogo y naturalista francés Georges Cuvier respondió a las voces en contra de la teoría que aludían a la existencia con la teoría del CATASTROFISMO (El catastrofismo es la idea de que muchas de las características de la corteza terrestre (capas de estratos, erosión, fósiles poli-estratos, etc.) se formaron como resultado de un cataclismo pasado. En otras palabras, la superficie de la Tierra ha sido marcada por catastróficos desastres naturales.) Según esta algunas especies desaparecieron como consecuencia de catástrofes y de ahí los fósiles. Las teorías fijistas comenzaron a ser cuestionadas en los primeros años del siglo XIX, cuando surgieron las primeras ideas evolutivas. Sin embargo, su abandono por los naturalistas constituyó un proceso largo, debido a varias razones: 3 Los procesos evolutivos son lentos y no se perciben en el período de una generación humana. Sin los conocimientos actuales, resulta difícil comprender cómo pueden aparecer nuevas características que originen nuevas especies. En ese momento, las teorías evolutivas suponían un enfrentamiento con las doctrinas religiosas. En ese sentido, la aportación del filósofo y teólogo francés Teilhard de Chardin, a principios del siglo XX, resultó muy interesantes, pues consiguió armonizar las teorías evolucionistas con los dogmas de la Iglesia Católica. EVOLUCIONISMO: Teoría que explica la transformación de las especies por los cambios producidos en sucesivas generaciones. 2- Pruebas de la evolución 2.1- Pruebas anatómicas y morfológicas - Igual estructura Órganos homólogos - Diferente función Mismo origen Radiación adaptativa o Divergencia adaptativa Ejemplo: Misma estructura Mano depredadora Correr Saltar Nadar Volar Diferente función - Diferente estructura Órganos análogos - Misma función Distinto origen Convergencia adaptativa Ejemplo: Ala de ave = hueso/músculo VOLAR Ala de insecto = membrana Órganos vestigiales: (no funcionales): Son restos evolutivos que tienden a desaparecer por carecer de función. 4 Órganos análogos órganos homólogos órganos vestigiales 2.2 Pruebas fósiles Fósiles viviente Tiburón o pez de celacanto. Algunos organismos no han evolucionado, o lo han hecho muy poco, desde hace mucho tiempo . estos organismos resultan muy interesantes ya que proporcionan información que no puede obtenerse de los fósiles. Sus características primitivas constituyen otro apoyo a las teorías evolutistas. 5 TIBURÓN: A pesar de que todos son peces, ellos difieren enormemente en la forma de su cuerpo, tamaño, hábitat, comportamiento y dieta. Muchos de ellos no lucen para nada como los animales a los que asociamos con la clásica imagen de un tiburón: algunos son casi planos habitantes del fondo, mientras que otros son criaturas de aspecto extraño que viven en las enormes profundidades. Pero hay algunas características que son comunes a todos los tiburones. PEZ CELACANTO: De acuerdo con el registro fósil, este tipo de peces apareció en el Devónico (hace 400 millones de años) y alcanzo su máximo esplendor en el Carbonífero (hace 250 millones de años). A partir del Cretácico superior (hace 65 millones de años) no se conoce ningún fósil de celacanto, por lo que se creía que este tipo de peces se había extinguido. Sin embargo, el 22 de diciembre de 1938, Marjorie Courtenay-Latimer, conservadora del museo local, descubrió entre la pesca descargada en los muelles de la ciudad de East London (Sudáfrica), un pez cuyo rasgo más distintivo era la posesión de aletas lobuladas (los peces normales tienen aletas con radios). El asombroso parecido de este pez con los fósiles de celacanto, permitió su rápida identificación. Los celacantos son grandes peces marinos (1’20-1’30 metros) con un color gris azulado característico. Viven en aguas profundas entre los 150 y 250 metros de profundidad. Durante el día se resguardan en cuevas submarinas formadas por la lava proveniente de erupciones volcánicas y por la noche suben hacia la superficie en busca de los peces de arrecife que constituyen su alimento. Series filogenéticas: Un buen ejemplo es el caso de la evolución del caballo. Su registro fósil conocido comienza hace unos cincuenta millones de años La historia de la evolución del caballo está bien documentada y el registro fósil muestra con claridad una reducción progresiva del número de dedos, pasando de un animal ramoneador pequeño de cuatro dedos (perteneciente a una línea evolutiva que dio lugar, además del caballo, los rinocerontes y otros mamíferos), a un animal con un tamaño mayor, que pastaba hierba y tenía las patas formadas por un único hueso terminado en un 6 solo dedo: el caballo moderno. El Eohippus, similar en aspecto a un perro, vivió hace 60 millones de años y sus molares carecían de superficies trituradoras grandes para masticar la vegetación carnosa de su hábitat. Con la expansión de las praderas en el mioceno, hace 25 millones de años, tan solo sobrevivieron aquellos animales cuyos dientes estaban adaptados para triturar el alimento. Por otro lado, el cambio hacia un clima más árido produjo un endurecimiento del terreno y el dedo medio de Merychippus se alargó para soportar la tensión de su peso, convirtiéndose en un único dedo en Pliohippus. Las patas robustas del caballo evolucionaron para conseguir alcanzar velocidades lo bastante rápidas como para evitar a sus depredadores. Características mezcladas: El ejemplo más conocido es el Arqueopterix. Su nombre significa Ala Antigua. Esta ave primitiva vivió en el periodo Jurasico. Era un dinosaurio carnívoro. Su dieta probablemente incluía pequeños reptiles, mamíferos e insectos. Media aproximadamente 60 centímetros y pesaba 500 gramos. Se le considera la primera ave. Es uno de los fósiles más importantes, porque aporta evidencias que apoyan la teoría de que las aves evolucionaron a partir de un antepasado que era dinosaurio. Los esqueletos fósiles de esta especie muestran que no eran tan buenos voladores como las aves actuales. Hasta la fecha se han encontrado ocho ejemplares en el sur de Alemania. 7 2.3- Pruebas embriológicas En 1866, Ernst Haeckel enunció La ley de la biogenética fundamental, según la cual el desarrollo embrionario (ontogenia) es una recapitulación de la evolución (filogenia), es decir, constituye una síntesis del proceso evolutivo en poco tiempo. En todas las especies se encuentran características ancestrales similares en el desarrollo embrionario, y que desaparecen durante dicho proceso. Por este hecho, Ernst Haeckel enunció en 1866 la teoría de la recapitulación que se resume en: la ontogenia es una recapitulación de la filogenia, es decir, la ontogénesis o desarrollo individual, es un compendio de la filogénesis o desarrollo histórico de la especie. 2.4- Pruebas biogeográficas Por ejemplo, en las islas situadas en medio de un océano existen especies muy diferentes a las del continente y tanto más parecidas entre sí cuanto más próximas están entre ellas. Los seres vivos de las islas cercanas a un continente y formadas recientemente son muy semejantes a los seres vivos del continente. Algunos organismos que quedaron separados por océanos, han evolucionado de forma diferente, aunque mantienen ciertas semejanzas. 8 2.5- Pruebas moleculares/bioquímicas El estudio de las moléculas que se encuentra en los seres vivos revela que cuanto mayor es el pareci9do molecular entre dos grupos de organismos, mayor es su grado de parentesco evolutivo. Así, existen moléculas, como la clorofila, presente en todas las plantas verdes, o como la hemoglobina, presente en la sangre de todos los vertebrados. En estos casos, es evidente un mismo origen evolutivo. En todos los seres vivos existen dos tipos de moléculas (proteínas y ADN) constituidas por la unión de moléculas menores (aminoácidos y nucleótidos, respectivamente) según unas secuencias específicas y características de cada organismo. Comparando de estas secuencias en diferentes especies y grupos de organismos se puede establecer, con mucha precisión, la proximidad evolutiva entre ellos. 2.6- Otras pruebas Parásitos: Son organismos que viven a expensas de otros y que han tenido que modificar sus órganos y su morfología a fin de adaptarse a esa forma de vida. Pueden encontrarse órganos homólogos en especies de vida libre muy cercanas a ellos, del mismo modo que existen órganos análogos en especies parásitas no relacionadas con ello. Además, los mismos parásitos, o parecidos, se encuentran en hospedadores con un alto grado de parentesco evolutivo, lo cual sustituye otro indicio de esta relación evolutiva. Sanguijuela Tenia o solitaria 9 Comportamiento instintivo: Para los animales tiene una base genética. Por ello, especies evolutivamente muy próximas suelen presentar comportamientos más parecidos que otras más alejadas. Esta similitud de conducta indica la existencia de un antepasado 3- El lamarckismo, la primera teoría evolutiva Lamarck presentó una teoría denominada `LEY DE USO Y DESUSO DE LOS ÓRGANOS’. Según la cual los organismos ante un cambio ambiental creando o potenciando un órgano, de la misma manera que el abandono del uso de un órgano que conduce a su atrofia o desaparición. Lamarckismo De caracteres adquiridos o transformismo 1- La necesidad de crear e órgano 2- Ley de uso y desuso 3- Herencia de caracteres adquiridos CAMINO DE LA PERFECCIÓN (Tienden a mejora en cada generación) Fue el primero en elaborar una teoría sobre la evolución con cierto sentido. Protagonizó un enfrentamiento con los fijistas, concretamente con su mayor representante, Cuvier. Al igual que Cuvier, Lamarck también estudió los fósiles y observo que algunos tenían un aspecto intermedio respecto a otros más antiguos y los organismos actuales. Este hecho hizo sospechar que unos procedían de otros. 10 Aunque en la actualidad esa teoría no se acepta, hay que valorar positivamente algunos de sus postulados: Afirma la existencia de un proceso evolutivo. Propone un mecanismo para explicar este proceso. Justifica que las estructuras anatómicas están relacionadas con su función. Sostiene que los organismos se adaptan al medio en el que viven, lo cual provoca cambios entre ellos. Aún así, Lamarck cometió errores: Defiende que los caracteres adquiridos individualmente, en su adaptación al medio, son heredados por los descendientes. Afirma que los animales tienen una necesidad interna de perfeccionarse y hacerse más complejos. 4- El darwinismo El origen de las especies y selección natural Darwin se permitió preguntarse si las especies estaban determinadas o eran propensas a la evolución. Con la intensa experiencia de vivir y trabajar durante cinco años en el Beagle, coleccionando y describiendo un gran número y variedad de especímenes de historia natural, se convirtió en un naturalista de primer orden. En realidad, el mejor del mundo. Darwin entendía las especies de manera diferente que aquellos que las entendían como perfectas. No se centraba en la similitud de los individuos; más bien, pensaba que era importante que los individuos variamos a pesar de que pertenecemos a la misma especie. Comprendió que las variaciones podían convertirse en la materia prima para el cambio evolutivo. 11 Una de las pistas que movió a Darwin a aceptar totalmente el principio de la evolución, tenía que ver con una especie de pájaros llamados sinsontes. Los sinsontes son animales poco espectaculares con alas que se extienden alrededor de 10 pulgadas. Viven en muchos habitats de América del Norte, del Centro y del Sur, del Sur del Canadá a Chile y Argentina. Darwin los recolectó y coleccionó en las pequeñas islas Galápagos, en las costas de Ecuador, y envió sus especímenes a Londres para estudiarlos. Después del viaje, Darwin consultó uno de los ornitólogos (especialista en pájaros) con más experiencia en Inglaterra, John Gould, sobre su taxonomía. Darwin se sorprendió al saber que había cometido errores al clasificar algunos de los pájaros, porque le era difícil diferenciar las especies de las subespecies. Las características físicas de la especie y subespecie del sinsonte no eran claramente diferenciables. Una segunda pista que condujo a Darwin a adoptar la evolución tuvo que ver con fósiles. Los fósiles se forman cuando un organismo muere y sus restos se endurecen al absorber minerales de la tierra en la que han sido enterrados. Por consiguiente, los fósiles son evidencia directa de la vida del pasado y tienen una gran importancia cuando se considera un concepto que depende del tiempo como la evolución. Considerando estas formas extinguidas y vivas juntas, Darwin teorizó que los megaterios y armadillos podían estar relacionados. Pensó que podían ser parte de un grupo más grande de mamíferos sudamericanos que habían evolucionado su coraza corporal como parte de una adaptación con el objetivo de protegerse. Darwin especuló que un antiguo “primo” de los megaterios podía ser el ancestro del armadillo. El sinsonte de las islas Galápagos y los megaterios argentinos ofrecieron a Darwin dos visiones complementarias de la evolución. Una le ayudó a visualizar el cambio biológico al comparar animales vivos. La otra le ayudó a visualizarlo al comparar una especie extinguida con otra viva. Darwin recolectó piezas del rompecabezas evolutivo durante sus cinco años navegando en el Beagle, pero solucionar el rompecabezas, poniendo todas las piezas juntas en un modelo básico para que el público lo viese, le tomaría varias décadas más de esfuerzo. Su trabajo culminaría con la publicación del Origen en 1859, más de 20 años después que empezase su viaje en el Beagle. Un año antes, Darwin supo que otro naturalista, Alfred Russell Wallace, también había entendido la evolución como una Selección Natural. Juntos escribieron un trabajo sobre el tema para compartir el honor de la publicación. Pero el trabajo DarwinWallace no se comparaba con el Origen, que incluía ejemplos y razonamientos que Darwin había desarrollado durante un periodo de veinte años. 12 El Origen, era mucho más que una declaración sobre la controversial idea de la evolución, pues postulaba un sistema nuevo de pensamiento, otra manera de preguntar cuestiones científicas, juntando evidencia científica y probando hipótesis científicamente. Algunas personas no estaban satisfechas con la publicación del libro, ya que la idea central del mismo era que la evolución es una ley de la naturaleza constante, imparable y fundamental. Así, el Origen, se convirtió en algo enojoso para aquellos a los que les importaba menos la historia biológica de los animales y plantas, que las más profundas implicaciones de la gran idea que representaba que había maneras de ver la vida basada en evidencia nueva y lógica, y que desafiaba las maneras religiosas de pensar que habían sido ampliamente aceptadas durante siglos. Darwin sabía que su nueva ciencia de la biología evolutiva podía ser aplicada a los humanos precisamente de la manera que él la había aplicado a los armadillos y sinsontes. Como los sinsontes, la gente varía en apariencia en diferentes países y continentes y de una isla a otra. Como los armadillos y megaterios, los esqueletos de los humanos modernos se parecen a los fósiles extinguidos que estaban siendo descubiertos en el Valle Neander de Alemania, fósiles que serían conocidos como el Hombre Neandertal. Darwin no mencionó esto en el Origen Más o menos quince años después, en 1873, Darwin publicó un libro específicamente sobre la evolución humana, La Selección Sexual y la Descendencia del Hombre. La Descendencia del Hombre no solamente sacaba a relucir los pocos conocimientos que se tenían sobre la evolución humana, sino que también versaba sobre el significado de la evolución como una manera de pensar sobre nuestra ética y valores personales. Darwin sabía que la evolución era una de las ideas más importantes para comprender la especie humana. Sabía que vernos desde una perspectiva evolutiva era más que simplemente ver a través de un telescopio para conocer nuestros orígenes primitivos. La evolución era también un espejo y un microscopio para mirarnos como somos hoy en día. Darwinismo 1. Variabilidad de los individuos 2. Muchos individuos (más de los que pueden reproducirse) 3. Lucha por la supervivencia 4. Selección natural 5. Las variaciones más favorables se heredan 13 “El Origen de las Especies” Fósiles que Darwin Por Darwin y Wallace estudió Ruta de Darwin por las Islas Galápagos Darwin propuso cuatro ideas principales sobre el concepto de la evolución en su libro: 1- La vida en la Tierra es muy antigua 2- Que las especies no han sido las mismas durante la historia de la vida en la Tierra, sino que han cambiado 3- Que la selección natural es un mecanismo propio de la naturaleza que se encarga de adaptar las especies a sus ambientes generando la evolución de las especies 4- Que todas las formas de vida comparten un antepasado común en el inicio de la vida en el planeta. Es importante aclarar en este punto que Darwin no trató sobre el tema de la aparición de la vida, o abiogénesis, como creen muchas personas. 14 La Teoría de la selección natural dice: 1. El número de individuos en las poblaciones tiende a incrementarse de forma geométrica. 2. Dicho número, no obstante, suele permanecer estable porque el ambiente tiene recursos limitados y, por tanto, solo una fracción de la descendencia sobrevivirá y se reproducirá con éxito. 3. Aquellos que sobreviven y se reproducen difieren de aquellos que mueren, porque los individuos en una población no son idénticos debido a la variación heredada. 4. La probabilidad de sobrevivir y reproducirse determina qué variaciones serán las que perpetuarán la especie. 5. La selección natural resulta de la acumulación de caracteres heredables ventajosos, eliminando aquellos que son desfavorables 15 Darwin nunca dijo que el hombre venía del mono, aún así por ello se metían con él. 16 5- Teorías evolutivas actuales 5.1- Neodarwinismo o teoría sintética Neodarwinismo Teoría sintética 1. La unidad evolutiva no es el individuo sino la población 2. La reproducción diferencial es el mecanismo donde se produce la selección 3. La evolución se produce por un cambio gradual de la constitución genética de los individuos 123El ambiente actúa Las condiciones ambientales El conjunto de alelos sobre el conjunto favorecen la producción de favorecidos constituirá de genes de una los individuos mejor adaptados el conjunto dominante en población a esas condiciones ese ambiente La nueva síntesis Unión de todas las teorías que conocemos actualmente A) Aunque la mayoría de las variaciones genéticas son neutras y no tienen valor selectivo (neutralismo), es suficiente con un pequeño número de variaciones con carácter adaptativo para hacer intervenir la selección natural en la evolución Teoría sintética + neutralismo B) Un punto de encuentro entre la teoría sintética y el puntualismo puede encontrarse en el concepto de evolución en mosaico. Para una misma especie, ciertos caracteres permanecen estables durante largos períodos de tiempo mientras que otros evolucionan de forma gradual. Puntualismo + teoría sintética (gradualismo) 17 5.2 El Puntualismo El equilibrio punteado explica patrones en el registro fósil que sugieren que la mayoría de los cambios evolutivos ocurrieron dentro de breves intervalos geológicos - lo cual podría ser no menos de cientos de generaciones. 5.3 Teoría neutralista "Kimura investigó la probabilidad de que aparezca un mutante con cierta ventaja selectiva en una población finita. En otras palabras: ¿cuál es la probabilidad de que ese gen se propague por toda la población? Kimura halló tres resultados: 1. Para una proteína determinada, la tasa de sustitución de un aminoácido por otro es aproximadamente igual en muchas líneas filogenéticas distintas. 2. Estas sustituciones parecen ocurrir al azar. 3. La tasa total de cambio en el ADN es muy alta, del orden de una sustitución de una base nucleotídica por cada dos años en una línea evolutiva de mamíferos." 6- La evolución y el origen de nuevas especies CAMBIOS 1- Producción de cambios evolutivos: Debido a que la selección favorece a unos individuos y perjudica a otros. 2- Aislamiento genético de la nueva población: Para que se constituya una especie nueva es imprescindible que los miembros de la nueva población no puedan reproducirse con los de la población original. Barreras geográficas: Islas o lagos. Algunas las provocamos nosotros, como las presas o las autopistas. Barrera sexual: Pueden ser debidas a diferencias anatómicas que impiden el apareamiento, o a una falta de sincronía en los períodos fértiles. Barreras filosóficas: Consiste en incompatibilidades en el funcionamiento de los gametos que impiden la fecundación. Barreras cromosómicas: Son cambios en los cromosomas (tanto en su número como en su estructura) que impiden a los individuos. Barreras etólogos: Se trata de la aparición de nuevos comportamientos en ciertos individuos que producen rechazo por parte de otros 3- Diferenciación gradual: Tras el aislamiento, la población acumula cambios debidos a nuevas mutaciones, y poco a poco, se va diferenciando más de la población original. 4- Especiación: Cambios genéticos, anatómicos y fisiológicos son tan Importantes que no es posible obtener descendencia mixta y, a partir, de este momento, las poblaciones se consideran dos especies diferentes. 18 El gen egoísta La teoría del gen egoísta es semejante a la teoría neodarwinista, pero considera que la unidad evolutiva no es la población, sino el gen. Así, la competitividad no se produce entre los individuos, sino entre los genes. De esta forma, los individuos representan un simple papel de receptores y transmisores de genes. La finalidad última de la evolución sería aumentar en las poblaciones la frecuencia de unos genes respecto de otros. Según Richard Dawkins, el etólogo británico que propuso la teoría del gen egoísta, los organismos vivos “somos máquinas de supervivencia, vehículos programados a ciegas con el fin de preservar las egoístas moléculas conocidas con el nombre de genes”. 19 6.1- Microevolución y macroevolución. Microevolución: Las teorías evolutivas actuales proporcionan una explicación coherente, razonada y satisfactoria sobre los cambios que ocasionan la aparición de nuevas especies y grupos muy relacionados entre sí. Los gradualistas son los partidarios de la teoría sintética, defienden que la macroevolución se produce de forma semejante a la microevolución, pero bajo unas condiciones que solo se dan en determinadas circunstancias: La existencia de estructuras anatómicas que pueden originar órganos nuevos; así, los pulmones de los vertebrados terrestres derivarían de unos sacos aéreos presentes en algunos peces. La acumulación, durante mucho tiempo, de variaciones genéticas que posibiliten una evolución rápida ante importantes cambios ambientales. La existencia de nuevos hábitats, previamente despoblados, donde los nuevos organismos puedan ensayar las nuevas adquisiciones; la ocupación del medio aéreo por parte de los reptiles antecesores de las aves constituiría un ejemplo de esta condición. La aparición de ventajas fundamentales en los nuevos grupos; por ejemplo, el viviparismo y la homeotermia Macroevolución: El tipo de evolución por el que se originaron nuevos grandes grupos de organismos por cambios drásticos. Los puntualistas son los partidarios de la teoría del equilibrio punteado, que encuentran un apoyo para sus ideas en la macroevolución, pues piensan que la aparición de los grandes grupos de organismos se produjo por cambios bruscos y no por la acumulación de cambios graduales. 20 7- La aparición del ser humano La familia de los homínidos Actualmente están representados por una sola especie : el Homo Sapiens. Los aspectos morfológicos, fisiológicos (grupo sanguíneo, hemoglobina, proteínas séricas) y genéticos (cromosomas) de esta familia son enormemente similares a los de los póngidos, lo que da muestra de su gran parentesco evolutivo. El linaje que condujo al hombre se diferenció de los póngidos en el Mioceno (- cinco millones de años). Las transformaciones más tempranas vienen impuestas por los hábitos terrestres en zonas abiertas y deforestadas, lo que promueve el paso a la locomoción bípeda. Estas transformaciones se reflejan principalmente en cambios de la estructura ósea y de los músculos. Los miembros anteriores dejan de participar en la locomoción y se convierten en una ayuda a la dentición, por lo que los dientes anteriores son más débiles que los de los póngidos y la arcada dentaria se vuelve más redondeada. Se produce también un alargamiento gradual del encéfalo. La principal diferencia entre el aparato vocal homínido y el de los póngidos es la posición de la laringe en el aparato respiratorio, la cual aparece más cerca de la garganta y más lejos del paladar, que en el resto de los primates; este descenso de la laringe se halla directamente relacionado con el desarrollo de la posición bípeda y la expansión del tejido óseo cerebral, lo que permite pronunciar palabras. Gracias a que la pelvis se “movió” pudieron aprender a andar erguidos 21 El género Homo Homínidos Los límites que señalen el comienzo y el final de los distintos homínidos no son exactos, se calcula que aparecieron hace 4.5 millones de años y se extinguieron hace unos 2 millones de años. Durante mucho tiempo debieron coexistir diferentes tipos, y el final de una especie se entremezcló con las generaciones de otra en el transcurso de miles de años. Los científicos distinguen entre varias especies de homínidos. Todos ellos comparten algunas características básicas: Pueden mantenerse erguidos y caminar en dos pies Tienen un cerebro relativamente grande en relación con el de los monos Su mano tiene un dedo pulgar desarrollado que les permite manipular objetos. Australopithecus El Australopithecus es el homínido más antiguo que se conoce. Australopithecus quiere decir "simio sudafricano" y se estima su antigüedad hasta en 4 millones de años. En 1925, el paleontólogo Raymond Dart descubrió el cráneo de un Australopithecus en Taung, al sur de África. El descubrimiento de este fósil, ancestro del ser humano e íntimamente relacionado con el mono, provocó polémica porque se encontró en África y hasta entonces se había fundado el origen del ser humano en Europa. En lugares cercanos a este descubrimiento se encontraron otras especies de Australopithecus (afarensis, africanus, robustus, boisei), que confirmaron el origen del hombre en África. Sus restos demostraron que estos homínidos medían más de un metro de estatura y que sus caderas, piernas y pies se aparecían más a los de los seres humanos que a los de los simios. El cerebro se asemejaba al de estos animales y tenía un tamaño similar al del gorila. La mandíbula era grande y el mentón hundido. Caminaban erguidos y podían correr, a diferencia de los simios. Sus largos brazos acababan en manos propiamente dichas, con las yemas de los dedos planas, como las de los seres humanos. Se cree que estos seres eran carnívoros, pues a su alrededor se han encontrado huesos y cráneos que habían sido machacados para extraer el tuétano y los sesos. Quizá la especie más famosa de Australopithecus es la Australopithecus afarensis, gracias al descubrimiento, en 1974 en Hadar, Etiopía, de los restos de , una joven mujer de la que se encontraron 52 huesos de un esqueleto semicompleto, con una edad aproximada de 3.2 millones de años. Esta especie trepaba árboles pero también podía caminar en dos pies. Durante mucho tiempo se pensó en Lucy como la abuela de la humanidad. Sin embargo, esta especie pudo haberse extinguido sin que a partir de ella se continuaran las ramas de la evolución humana. El género Homo La mayoría de los científicos aceptan que hay dos grandes grupos, o géneros, de homínidos en los últimos 4 millones de años. Uno de ellos es el género Homo, que apareció hace 2.5 millones de años y que incluye por lo menos tres especies: Homo habilis, Homo erectus, Homo sapiens. Uno de los grandes misterios de los estudiosos 22 de la prehistoria es cuándo, cómo y dónde el género Homo remplazó a los Australopithecus. Árbol genealógico que representa la posible evolución del hombre. Hace algún tiempo, el diagrama hubiera sido una línea recta, pero en la actualidad los especialistas piensan que la situación fue más compleja. Homo habilis y Homo erectus En zonas del este de África se encontraron restos de otros homínidos que existieron al mismo tiempo que los Australopithecus, lo que viene a demostrar que esta especie de homínidos no era la única sobre la Tierra hace dos o tres millones de años. Como los homínidos que se encontraron parecen mucho más "hombres", se les ha puesto el nombre de Homo. La primera especie del género Homo apareció hace 2.5 millones de años y se dispersó gradualmente por Africa, Europa y Asia. En sus primeras manifestaciones se le conoce como Homo habilis, y tenía una capacidad craneana de 680 cm3 y su altura alcanzaba el metro y 55 cms. Era robusto, ágil, caminaba erguido y tenía desarrollada la capacidad prensil de sus manos. Sabía usar el fuego, pero no producirlo, y se protegía en cuevas. Vivía de recolectar semillas, raíces, frutos y ocasionalmente comía carne. Homo sapiens neanderthalis Una o más subespecies del Homo erectus evolucionaron hasta llegar al Homo sapiens, un nuevo tipo físico. Los restos más antiguos del Homo sapiens tienen una edad entre 250 mil y 50 mil años. En sentido estricto se le denomina Homo sapiens neanderthalis: el hombre de Neanderthal. Recibe este nombre por el lugar dónde se encontró el primer cráneo que demostraba la existencia de su especie, en el valle de Neander, en Alemania. Los hombres de Neanderthal tenían el cerebro de mayor tamaño y el cráneo distinto que del Homo erectus. Su mentón estaba hundido y su constitución era muy gruesa. Esta especie se encontró desde Europa occidental y Marruecos hasta China, pasando por Irak e Irán. Los neanderthales estaban más capacitados y eran mentalmente más avanzados que ningún otro ser que hubiera habitado en la Tierra 23 anteriormente. Esta especie humana vivió la última glaciación y se adaptó a ella construyendo hogares excavados en el suelo o en cavernas y manteniendo hogueras encendidas dentro de ellos. Los neanderthales que vivían en las zonas del norte de Europa fueron cazadores y se especializaron en atrapar a los grandes mamíferos árticos: el mamut y el rinoceronte lanudo, cuyos restos llevaban arrastrando hasta la entrada de sus cuevas, en donde los cortaban en pedazos. El hombre de Neaderthal desapareció bruscamente, su lugar fue ocupado por los hombres modernos, hace unos 35 mil años. Homo sapiens sapiens Después del Neanderthal vino el Homo sapiens sapiens, que es la especie a la cual pertenecemos los seres humanos modernos. Se han encontrado restos de los primeros miembros de esta rama en el Cercano Oriente y los Balcanes, fechados entre el 50 mil y el 40 mil antes de Nuestra Era. Quizá avanzaron hacia el norte y occidente a medida que retrocedía el hielo. Estos seres humanos también cruzaron el estrecho de Bering, penetrando así en el continente americano y llegaron a Australia hace unos 25 mil años. Lo que dio al hombre moderno su control sobre la Tierra no fue su físico, sino su capacidad de aprovechar y transmitir a sus descendientes la información cultural por medio de su inteligencia. 8- El comienzo de la vida 8.1- Teoría generación espontánea Desde la antigüedad se pensaba que la vida se originaba a partir de objetos inanimados y que esto no solo ocurrió en épocas remotas sino que seguía sucediendo bajo ciertas condiciones. En 1667, un médico llamado Jan B. van Helmont escribió que si colocamos ropa interior llena de sudor junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a través de las cáscaras de trigo, cambiando el trigo por ratones. 24 De Redi: Fue un médico italiano que demostró que las moscas que se encontraban en la carne descompuesta procedían de los huevos puestos previamente por la moscas. El experimento de Redi constaba de 3 frascos: Al primer frasco lo cerró herméticamente, al segundo frasco, lo cubrió con una gasa y al tercer frasco, lo dejó descubierto. Luego de un tiempo observó que en el primer frasco (el tapado) no había gusanos, aunque la carne estaba podrida y mal oliente. En el segundo frasco pudo observar que, sobre la tela, había huevos de las moscas que no pudieron atravesarla. La carne del tercer frasco tenía gran cantidad de larvas y moscas. Con este experimento se empezó a demostrar la falsedad de la teoría de la "generación espontánea". Más tarde, en la segunda mitad del siglo XIX, el químico francés Louis Pasteur demostró que los microorganismos tampoco se originaban por generación espontanea. Con ello, esa teoría se descartó definitivamente. Pasteur cultivó bacterias en una solución nutritiva contenida en unos cuantos balones de vidrio; los balones estaban provistos de un cuello largo en forma de S, desprovisto de tapón, que impedía el paso de los microorganismos externos. Después de una prolongada ebullición, observó que la solución estaba desprovista de toda forma de vida y que estas condiciones se mantenían durante varios meses. Con esta experiencia, Pasteur descubrió el principio de la esterilización, además de otros procedimientos que todavía se utilizan hoy para destruir los microorganismos, y demostró así que ninguna forma de vida puede originarse espontáneamente de la materia inorgánica, sino únicamente de la vida preexistente, éste es el denominado proceso de la biogénesis. 25 8.2- La teoría de Oparin – Haldane Su teoría tenía varios punto: Las condiciones ambientales primitivas permitieron el origen de los primeros seres vivos La atmósfera no contenía oxígeno ni ozono. Rica en vapor de agua, metano, hidrógeno, nitrógeno, amoníaco, anhídrido carbónico y otro. Permanentes descargas eléctricas e incidencias de rayos ultravioletas. EL EXPERIMENTO DE MILLER Stanley Miller se propuso obtener moléculas orgánicas relevantes para la vida simulando en el laboratorio las que entonces se suponían que habían sido las condiciones de La Tierra primitiva. Para ello construyó un aparato de vidrio que estaba compuesto por un matraz que simulaba los océanos primitivos y en el que introdujo 200 ml de agua y la sometió a una fuente de calor para simular la evaporación de provocada por la energía solar. Conectada con el recipiente "oceánico" se encontraba un matraz "atmosférico", donde tras hacer el vacío se introdujo una supuesta atmósfera primitiva formada por 20 cm de presión de CH4 (metano) 20 cm de presión de NH3(amoníaco) y 10 cm de presión de H2( hidrógeno) a estos gases se añadiría el vapor de agua evaporado desde el recipiente oceánico. A continuación se encontraba un condensador que simularía la lluvia tras enfriar los gases. En el condensador se habían instalado dos electrodos capaces de generar una corriente de alta frecuencia de hasta 60000 V. Estos electrodos serían la fuente de energía capaz de crear radicales libres aptos para reaccionar entre si y formar moléculas más complejas. Las chispas generadas eran la simulación experimental de los rayos atmosféricos primitivos, sin duda presentes en gran cantidad en La Tierra primitiva. La parte inferior del aparato tenía forma de U para evitar que la corriente de vapor de agua fluyera en sentido inverso. La teoría más aceptada por todos es la de Oparin, aunque con algunas modificaciones y más completada 26