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Tema 3: el origen y la evolucion de la vida

1.¿Qué es la vida?

La vida hace alusión a aquello que distingue a los reinos animal, vegetal, hongos, protistas, arqueas y bacterias del resto de manifestaciones de la naturaleza. Implica las capacidades de nacer, crecer, reproducirse y morir, y , a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.

2.¿Cuales son las principales teorias sobre la formación de la vida?

Hay varias hipótesis sobre la formación  de la vida en la Tierra:

Teroría 1el creacionismo cada ser vivo de la Tierra fue creado por un ente divino con un propósito divino.

Experimentos+de+Redi

Teoría 2 : la generación espontánea sostiene que los animales más pequeños pueden nacer de la nada. Esta idea fue desmentida por Redi y sus experimientos con las moscas.

panspermia

Teoría 3 : la panspermia la vida está presente en todo el universo, y la vida surgió en la Tierra con la llegada de una “semilla de vida “.

Teoría 4 : aparición de  moléculas biológicas se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas.

LA CIENCIA EN LOS MEDIOS:

Texto 1: Los primates diurnos, los primeros seres sociales

1. El ser humano y sus más directos antecesores  pertenecen al orden de los primates. Define el término primate y describe sus características.

Orden de mamíferos placentarios de organización superior,caracterizados por ser plantígrados,tener cuatro extremidades terminadas en cinco dedos provistos de uñas,pulgar oponible,cerebro lobulado de gran desarrollo,dentadura completa,ojos en posición anterior,mamas en situación pectoral y cuerpo cubierto de pelo:
la mayor parte de los primates son arborícolas. Eran nocturnos y solitarios pero cambiaron su hábito de vida conviertiéndose en diurnos, al ser fáciles presas por el día, se unieron en grupos creando una vinculación social.

2. El texto hace referencia a la irreversibilidad de la evolución, es decir, una vez que se produce un cambio, ya no hay marcha atrás. Analiza el cambio irreversible señalado en el texto y busca otros ejemplos.

ACTIVIDADES

3. La teoría de la panspermia afirma que la vida no surgió en la Tierra sino que procede del espacio exterior. Busca argumentos en pro y en contra, y examina y debate las implicaciones que con lleva.

Argumentos a favor de la panspermia:

-Existen bacterias capaces de sobrevivir largos periodos de tiempo, incluso en el espacio exterior.

-Se han hallado bacterias en la atmósfera a altitudes de más de 40 km.

-Bacterias Streptococcus mitis llevadas a la Luna pudieron ser revividas sin dificultad de vuelta a la Tierra tres años despues.

Argumentos en contra de la panspermia:

No resuelve el problema inicial del origen de la vida, si no que se limita a traspasar la responsabilidad a otro lugar.

-Las altas temperaturas y fuerzas involucradas en un impacto contra la Tierra no permitirían la supervivencia de las bacterias, aunque se han encontrado algunas especies de bacterias extremófilas capaces de resistir estas condiciones.

4. Durante mucho tiempo la teoría de la generación espontánea dominaba el acervo cultural de Occidente, salvo algunas excepciones como el italiano Francesco Redi. Investiga acerca del experimento de Redi  y su utilidad para refutar la tesis de la generación espontánea.

La gente veía  que los gusanos se desarrollaban en un pedazo de carne al aire libre,  y pensaron que aparecían de modo espontáneo. La misma explicación le daban a la existencia del resto de los seres vivos.

Con este experimento, Redi demostró que esa afirmación era errónea.

El experimento:

RediAl 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”.

5. Concepto de convergencia y divergencia adaptativa. Diferencia órganos homólogos  de órganos análogos.¿Qué valor adaptativo presentan los siguientes caracteres: pata del topo, espina de cactus, migración de la cigüeña, manada de lobos, sudor en mamífero?

En biología se dice que dos estructuras son análogas si cumplen funciones parecidas por medios semejantes, sin que se requiera que tengan el mismo origen evolutivo.

Homología es la relación que existe entre dos partes orgánicas diferentes cuando sus determinantes genéticos tienen el mismo origen evolutivo.

homología El valor adaptativo en todos los casos es el mismo: mejoran la eficacia biológica del sujeto portador del carácter, de tal manera que se reproducirá favorece que se reproduzca y su descendencia heredará el carácter. Para mejorar la eficacia biológica, los distintos caracteres cumplen tres funciones: mejorar el acceso a los recursos del medio (comer), aumentar la supervivencia (evitar ser comido) y facilitar la reproducción. Puede aprovecharse para explicar los tres tipos de adaptaciones que presentan los seres vivos: anatómicas, conductuales y fisiológicas

pata del topo: fisiológica

espina de cactus:

migración de la cigüeña: conductales

manada de lobos: conductales

sudor en mamíferos: fisiológicas

6. La expresión «supervivencia del más apto» suele confundirse con «supervivencia del más fuerte». Busca ejemplos en los que la supervivencia venga determinada por velocidad, buen olfato, capacidad de camuflaje y presencia de veneno. Propón un sinónimo al término «apto».

velo5

El insecto terrestre mas veloz de la naturaleza es sin lugar a dudas el El escarabajo tigre (Carabidae Cicindelinae). Este se vale de su increíble vista para detectar a sus presas y luego aprovecha su velocidad para atacarlas.

gusano-seda-bombicol

La hembra de la mariposa del gusano de seda anuncia su disponibilidad para el apareamiento emitiendo una sustancia llamada bombicol, que es el perfume definitivo.

camuflaje_insecto_hoja_camuflado_bicho

Uno de los animales que mejor se camuflan son los camaleones aquí poedemos un camaleoń hoja que es muy difcil de distinguir.
Muchos animales utilizan esto como una defensa ya que para la moyoría de sus depredadores no son capaces de distinguirlos.

7. Estudios comparados de ADN humano y ADN neanderthal confirman que hubo cruce entre ambas especies. Es más, se afirma que hasta el 4% del genoma de asiáticos y europeos proviene de Homo neanderthalensis, no así los africanos.

a) ¿Significa esto que no se trata de dos especies separadas?

Estas dos especies tuvieron cruces entre ellas, pero eso no significa que se pueda hablar de una única especie.

b) Investiga la participación de la cueva asturiana del Sidrón en este estudio.

El Sidrón, un yacimiento que con sus fósiles ha cointribuido de forma significativa a revelar que entre ambas especies hubo intercambio genético y descendencia.

El trabajo, desarrollado por un equipo internacional con participación española, ha descifrado el primer borrador del genoma del neandertal, cuyas conclusiones revelan que el homo sapiens euroasiático comparte entre el 1 y el 4 por ciento de su ADN con los neandertales. Hasta ahora nada hacía pensar que la hibridación entre neandertales y nuestra propia especie hubiera fructificado.

Entre los fósiles desenterrados en la cueva de El Sidrón o en distintos yacimientos europeos no hay evidencias óseas de un posible cruce entre sapiens y neandertales. Esa era también la tesis consensuada por los científicos y la que se deriva del ADN mitocondrial, donde no aparecía rastro genético alguno de nuestro linaje. Contra todo lo esperado, el borrador del genoma neandertal aporta esta novedosa hipótesis evolutiva, e identifica un conjunto de 83 genes, exclusivos y definitorios del hombre moderno, que no compartimos ni con el hombre de neandertal.

ACTIVIDADES FINALES

8. Tras unas lluvias torrenciales se forma una laguna en una zona alejada varios kilómetros de otras masas de agua. Pasados varios días, en el agua comienzan a aflorar algas y se constata la presencia de insectos. ¿Cómo explicarías la presencia de peces pocas semanas después?

Al ser lluvias torrenciales han arrastrado tanto pequeñas esporas de algas,  huevos de insectos  y peces como otros organismos, como amebas, protozoos, diversos tipos de bacterias ecétera, permitiendo así  la  rápida crecida de la vida y por tanto la apararición de peces, por el transporte de los huevos.

9. Analiza la siguiente tabla:

Especie

Descendencia

Aguila imperial

2  al año

Delfín

1  cada 2 años

Conejo

50-60 al año

Pulpo 100 000 una vez en la vida
Mosquito

300 cada 8 días

a) ¿Por qué crees que hay tanta diferencia en el tamaño de la descendencia entre las diferentes especies?

Por  que algunos animales se ocupan de criar a a sus crias hasta que ya son adultos y pueden sobrevivir por su cuenta, aunque también incluye el tiempo de vida de las especies al igual que su nivel en la cádena trófica.

b) ¿Qué factores crees que motivan dicha diferencia?

Probablemente sea porque algunas especies buscan su supervivencia asegurandose de que sus crías llegen a adultos y ocupandose de ellas mientras que otras especies permanecen debido a que tienen un gran número de descendencia, asegurandose asi la supervivivencia de alguno de ellos.

10. Observa los siguientes picos de tres aves: el martín pescador, la avoceta y el piquigrueso.

a) ¿Por qué crees que son tan diferentes?

Martin pescador

avoceta

avoceta

Cada uno tiene un pico distinto en función de su alimentación, es decir , que aunque todas sean aves cada una  tiene su propio alimento y  el lugar donde conseguirlo, por tanto su pico es valor adaptativo.

b) ¿La forma del pico tiene valor adaptativo?

si, ya esta explicado arriba.

11. ¿Cuál es la principal diferencia entre el darwinismo y la teoría sintética de la evolución (neodarwinismo)?

La principal diferencia entre ambos es que la teoría darwinista basa en el gradualismo, esto quiere decir que  los organis evolucionan progresivamente poco a poco solo sobreviven los mejor adaptados mientras que el neodarwinismo apoya el equilibrio puntuado , esto quiere decir que los cambios evolutivos pueden producirse en un momento dado de forma súbita debido a que cambien rápidamento el medio en le que vive esta especie.

12. Comenta la siguiente frase de Stephen Jay Gould: «En el árbol de la vida, el ser humano es una minúscula ramita al final de una improbable rama sobre un tronco contingente de un árbol afortunado. »

Esta frase hace referencia a que el hombre es un especie que tenía muchas probabilidades de no sobrevivir y por tanto era muy inestable aunque a lo largo de los años fue evolucionando y prosperando  convirtiendose en una especie dominante.

13. El dominio y el uso del fuego fue uno de los logros más importantes de la especie humana. No solo permitió generar luz y calor con independencia de los ciclos de la noche y el día. También permitió la cocción de  los alimentos. Recopila las investigaciones sobre cómo este cambio en la dieta pudo influir en la evolución de nuestros ancestros.

El descubrimiento del fuego marcó el comienzo de otra etapa en la evolución humana. No sólo trajo aparejada la tecnología, sino que le permitió asar, calentar su comida, y darse calor a sí mismo. Seguramente la primera sustancia caliente que probó fue un pedazo de carne chamuscada. Tendrían que pasar muchísimos años hasta que hirviera y horneara. Antes de eso, el aumento poblacional y las variaciones climáticas obligarían al hombre a dar un paso fundamental.

LEE, ANALIZA Y REFLEXIONA

 Texto 1: Un cráneo de hace 1,5 millones de años replantea la historia humana

14. El dimorfismo sexual se interpreta como una medida del comportamiento reproductivo de una especie. En virtud de lo explicado en el texto, ¿por qué la monogamia conduce a una reducción del tamaño del macho con respecto a la hembra?

Por que los machos no deben competir por conseguir la mejor hembra y por tanto su tamaño disminuye y con el la diferencia evolutiva.

15. El artículo comienza afirmando que el hallazgo de un cráneo y de una mandíbula podría cambiar lo que sabemos sobre la historia de la evolución humana. ¿Cómo valoras el hecho de poder cambiar todo un escenario evolutivo por la aparición de un fósil?

me parece positivo por qeu es un paso mas en el conocimiento de nnuestros antepasados y la procendencia de estos.

Texto 2:El reino del carbono (Heraldo de Aragón, 2011)

16. Busca la definición del término «simbiosis» y aplícala al concepto «simbiosis molecular». El 22 de noviembre de 2011 falleció la eminente bióloga Lynn Margulis. Redacta un breve artículo acerca de sus aportaciones a la biología evolutiva. Se recomienda la lectura del artículo sobre Lynn Margulis en la revista de divulgación científica The Journal of Feelsynapsis (JOF), que puedes encontrar en http://www.feelsynapsis.com.  o descargar de aqui.

La simbosis es una forma de interaccion biologica que hace referencia a la relacion estrecha y persistente entre organismos de distintas especies. A los organismos involucrados se les denomina simbiontes.

Sus principales aportes:
1. Junto a K. V. Schwartz ha clasificado la vida en la tierra en cinco reinos agrupados en dos grandes grupos: bacterias y eucariotas;
2. Propone la “simbiogénesis” como mecanismo evolutivo generador de variación, un mecanismo que podría originar nuevas especies: dos organismos que han evolucionado por separado se asocian en un determinado momento, su asociación resulta beneficiosa en el medio en el que viven y finalmente acaban siendo un único organismo. Los postulados de Margulis encajan perfectamente en la teoría darwinista de la evolución: los organismos aparecidos por simbiosis serían variedades mejor adaptadas que superan la selección natural.
3. Apoyó desde el primer momento la hipótesis de Gaia del químico James E. Lovelock, contribuyendo a ella desde la biología e intentando que adquiriera categoría de teoría.
4. Publicó su Teoría de la Endosimbiosis Seriada (SET), en la que recogió y amalgamó las hipótesis de otros científicos sobre cómo puede una célula procariota (sin núcleo diferenciado y con la información genética dispersa en la membrana) evolucionar hasta formar una célula eucariota (con un verdadero núcleo que contiene la información genética).

Texto 3: Encuesta sobre evolución y cultura científica 

17. Frente al hecho evolutivo surge frecuentemente la objeción siguiente: «la evolución biológica es solo una teoría». Desarrolla argumentos para combatir dicha objeción. Realizar un trabajo sobre las diferentes pruebas  que apoyan la teoría de la evolución 

Texto 4: La historia más bella del ser humano 

18. El autor señala los principales animales representados en las cavernas.   Buscad información sobre las cuevas de Lascaux, Chauvet, Altamira y El Castillo. Sería interesante la realización de una pequeña investigación sobre la fabricación de las pinturas, los pigmentos,los pinceles que empleaban, los animales representados, etc. 

LA CUEVA DE ALTAMIRA:

La cueva de Altamira es una cavidad natural en la roca en la que se conserva uno de los ciclos pictóricos y artísticos más importantes de la Prehistoria.2 Está situada en el municipio español de Santillana del Mar. Las pinturas y grabados de la cueva pertenecen a los períodos Magdaleniense y Solutrense principalmente y, algunos otros, al Gravetiense4 y al comienzo del Auriñaciense, esto último según pruebas utilizando series de uranio. De esta forma se puede asegurar que la cueva fue utilizada durante varios periodos, al menos, unos 22 000 años, desde hace unos 35 600 hasta hace 13 000 años cuando la entrada principal de la cueva quedó sellada por un derrumbe, todos dentro del Paleolítico superior

LA CUEVA DE LASCAUX:
En una gruta de Lascaux (Dordoña, Francia) se descubrió en el año 1940 uno de los más asombrosos testimonios del paleolítico consistente en una especie de Capilla Sixtina pintada dentro de la misma. Es tal la calidad de esta obra de arte que en un principio se pensó que se trataba de un fraude, pero hoy se sabe a ciencia cierta que la misma constituye la máxima expresión de la civilización rupestre.
Se trata de una caverna provista de magníficas pinturas prehistóricas ( 17.000 años a.C. ) cuyos autores fueron -en ese caso y según se cree- miembros de la sociedad magdaleniense. La misma que se supone inventó la aguja de coser y el farol de grasa.
La pintura revela las técnicas empleadas como degradado cromático, coloración parcial de patas, vientre y hocicos, y por sobre todo indican un profundo conocimiento del cerebro en cuanto a su funcionamiento de inmovilidad a inmovilidad ya que descomponían el movimiento en imágenes sucesivas, empleaban la perspectiva y deformaban algunas siluetas para que sean vistas desde todos los ángulos tal como se manifiestan de hecho.

Hay, por ejemplo, un friso con cinco ciervos nadando de los que sólo emergen el cuello, la cabeza y las astas como si vadearan en fila india un río imaginario, y aparecen numerosos caracteres de una escritura que tal vez nunca llegue a descifrarse.

 

ConjuntoBisontesEn las pinturas rupestres del Paleolítico se simbolizan animales y líneas. En el Neolítico se representaban animales, seres humanos, el medio ambiente y manos, representando además el comportamiento habitual de las colectividades y su interacción con las criaturas del entorno y sus deidades. Entre las principales figuras presentes en estos grafos encontramos imágenes de bisontes, caballos, mamuts, ciervos y renos, aunque las marcas de manos también ocupan un porcentaje importante. Frecuentemente se muestran animales heridos con flechas.

En la pintura rupestre generalmente se usaban uno o dos colores, incluyendo algunos negros, rojos, amarillos y ocres. Los colores también llamados pigmentos eran de origen vegetal como el carbon vegetal, de fluidos y desechos corporales como las heces, compuestos minerales como lahematita, la arcilla y el oxido de manganeso, mezclados con un aglutinante orgánico resina o grasa.

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