Origen del Universo y Primeras especies

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
Indicios sobre el origen de la vida.

& INTRODUCCIÓN.

Durante mucho tiempo, la investigación de los orígenes de la vida no fue más que un debate basado en la metafísica y las creencias religiosas. De hecho, la mayor parte de las religiones enseñan que los seres vivos han sido creados a partir de la nada o de un caos original por una divinidad, una “mano” que crea y pone orden, teorías llamadas Creacionistas.

PARTE 1.- LEE Y CONTESTA LAS PREGUNTAS QUE APARECEN INSERTAS EN EL TEXTO EN TÚ CUADERNO.  
Creacionismo

Es una teoría, inspirada en dogmas religiosos, que afirma que el mundo y los seres vivos han sido creados de la nada por la libre voluntad de un ser inteligente por un propósito divino.
Fijismo o fixismo
Teoría que sostiene que las especies se han mantenido inalterables desde la Creación tal y como fueron creadas, sin que hayan evolucionado a lo largo del tiempo. Frente a la presencia de fósiles esgrime que serian restos de animales que perecieron en los diluvio bíblicos o simples caprichos de la naturaleza.
Fundamentada en el filósofo friego Aristóteles, los principales impulsores de la teoría fijista fueron:
En el siglo XVII, Carlos Linneo, el  naturalista y científico sueco, quien asentó las bases de la taxonomía moderna, desarrolló de modo formal el fijismo. Mantuvo que las especies se habían creado de forma separada e independiente y negó la posibilidad del origen común de los seres vivos.

Un siglo después, el zoólogo y naturalista francés Georges Cuvier respondió a las voces en contra de la teoría fijista que aludían a la existencia de los fósiles con la teoría del catastrofismo. Según esta algunas especies desaparecieron como consecuencia de catástrofes y de ahí los fósiles.

Nombra  a los principales defensores de las teorías Creacionista y Fixistas. Explica sus fundamentos.

La teoría de la generación espontánea,

Los seres vivos nacen de la tierra o de cualquier otro medio inerte. Sedifundió durante la edad media y se mantuvo sin oposición hasta el siglo XVII. El cirujano Ambroise Paré, que vivió en el siglo XVI, sostuvo que había desenterrado en su viña una piedra “hueca y cerrada por todas sus partes” que aprisionaba en su interior un grueso sapo “que sólo podía haber nacido de la humedad putrefacta”. Lo curioso es que la teoría de la generación espontánea fue apoyada durante varios siglos, desde aproximadamente el siglo IV a.c. hasta finales del siglo XIX d.c., cuando fue substituida por la Biogénesis.

¿Por qué la teoría de la abiogénesis  se mantuvo tanto tiempo?

Abiogénesis
La Abiogénesis es el nombre de la teoría que la cual postula que la vida puede tener origen a partir de materia inerte.   La Teoría de la Abiogénesis es una de las principales teorías sobre el origen de la vida en nuestro planeta la cual se fundamenta en la creencia científica y analítica de un origen de la vida desde la No - Vida lo que significa que la vida se creó a partir del origen de materia inanimada. Como ya dijimos esta teoría fue sostenida desde los tiempos de la antigua Grecia hasta hace algunos años.

Aristóteles sostenía que la vida podía dar origen a partir de los cuerpos sin vida de otros animales, o inclusive el polvo o el barro.
 Las experiencias de ciertos sabios, como Francesco Redi,naturalista, Realizó los primeros experimentos para demostrar la falsedad de la generación espontánea. en la segunda mitad del siglo XVII, demostraron que, al menos para los animales visibles, la idea de la generación espontánea era falsa. En particular, Redí demostró que los gusanos blancos que colonizan la carne nacen en realidad de huevos depositados por las moscas.

Georges Buffon, Lamarck y Cuvier se mantuvieron en el campo de los partidarios de la generación espontánea.

-Investiga en que se basan estos tres científicos para ratificar la generación espontánea

Más tarde llegó la hora de demostrar que existían microorganismos en diferentes ambientes,  los cuales descomponían los alimentos. 
Lázaro Spallanzani fue el encargado de esto, quien demostró que uno podía eliminar estos microorganismos si hervía los alimentos y luego los guardaba herméticamente.
¿En que consistió el trabajo de Spallanzani?

Louis Pasteur también formó parte de los científicos que terminaron de desmitificar la teoría de la generación espontánea cuando en 1860 demostró que el aire está lleno de gran cantidad de microorganismos los cuales hacen que los cuerpos se descompongan

Fue preciso esperar a 1859, año en que estalló una polémica que enfrentó a Louis Pasteur con un naturalista  llamado Félix-Archimède Pouchet, para que se abandonase oficialmente la idea de la generación espontánea.  
¿en que consistió el enfrentamiento de Pasteur con Pouchet?

Investiga como llevar a la práctica el trabajo de Pasteur. Realiza un  proyecto a presentar.

 Pasteur, convencido de que todos los seres vivientes, por diminutos que fuesen, procedían de ‘gérmenes’ que flotaban en el aire, realizó una serie de experimentos que dieron lugar a la técnica de esterilización de medios de cultivo, de donde procede directamente toda la bacteriología moderna.

La idea de la generación espontánea fue abandonada y, si no se tienen en consideración las teorías creacionistas (que todavía cuentan con cierto número de partidarios, sobre todo en Estados Unidos), el problema que por primera vez se planteaba en términos científicos era el siguiente: ¿cómo apareció la vida en la Tierra?

La cuestión del origen de la vida no comenzó a avanzar hasta la década de 1920, cuando empezaron a precisarse los conocimientos sobre el origen de la Tierra.
Resume y fundamenta en tu cuaderno, ¿como se descartó la teoría de la abiogénesis?. 
INVESTIGA y desarrolla en trabajo escrito: Informe Word (ve pauta de desarrollo)

1. A que se refieren el creacionismo y el catatrosfismo en relación con el origen de la vida?

2. Como se relacionaron los alquimistas con el origen de la vida.

3. Como es el aparato diseñado por Stanley Miller y como funciona.

5. ¿A qué se denominó como “la sopa primordial”

6. Fundamenta cuál sería la teoría más acertada desde el punto de vista científico.

7. Cuales son las bases de la teoría de la evolución.

PARTE II.- ¿DE DONDE PROVIENE LA VIDA?
Mira el siguiete video Abiogénesis y Biogénesis. 
Realiza un breve resumen en tu cuaderno.

LEE ATENTAMENTE y contesta las preguntas inmersas en el texto en tú cuaderno.

La Teoría  de la Biogénesis

Esta teoría afirma que todos los seres vivos sólo se originan a partir de otros seres vivos. De todas maneras no afirma que NO se pueda generar vida a partir de generación espontánea, ya que la ciencia no puede probar un postulado universal negativo.

PRIMEROS INDICIOS DE VIDA 

La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años más  tarde ya albergaba seres vivos . Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan  a hace 3.800 millones de años y demuestran la presencia de bacterias,organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.

¿Qué características presentaba el planeta en el comienzo de los tiempos?
Muy recientemente se han descubierto pruebas de vida, que dan indicios de
actividad fotosintética con una antigüedad de 3.850 millones de años. 
Cerca de 1.000 millones de años más tarde ya se albergaba seres vivos. .
Estas pruebas se han obtenido mediante  el análisis de restos de materia 
orgánica que no se encontraban en forma de  fósiles identificables. 
¿Cómo se realizó este descubrimiento?

 La geología ha demostrado que las condiciones de vida en esa época eran

diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases

liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva

compuesta sobre todo de vapor de agua, dióxido de carbono (CO2), nitrógeno,

amoniaco (NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S) y metano (CH4) y carente de

oxígeno. 

Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera habría  sobrevivido en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino del planeta determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo que recubría gran parte del planeta.
¿Cuál era la composición de la atmósfera primitiva?
Describe y realiza un esquema DONDE SE IDENTIFIQUEN  sus componentes.

La primera teoría que explicaba el origen de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparin. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a 4.000 millones de años.

APARICIÓN DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS 
La Teoría del origen de la vida a través de la quimiosíntesis, es la teoría más aceptada hasta hoy.     ¿Qué significa quimiosíntesis?

 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. 
Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos.
¿Qué significa prebiótico? Describe brevemente su importancia..
               
Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.

Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de 1950 por el estadounidense Stanley Miller.
 Recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin.  
Relaciona los trabajos realizados por Miller con lo propuesto por Oparin.

ACTIVIDAD DE PRESENTACIÓN:
Esquematiza o recrea en cartulina u otro material:  explica  el funcionamiento del aparato creado para simular la atmósfera primitiva. 

Importancia de este experimento: 
Comprobó que era posible, en las condiciones que presentaba la atmósfera primitiva, la síntesis de compuestos orgánicos esenciales para los seres vivos como son los aminoácidos, hecho que era sostenido por la hipótesis de Oparin y Haldane.

¿Cuál fue el aporte de Oparín en la explicación sobre el origen de la vida? 

Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida. Esto  lo demostró Oparin, quien, obtuvo en  sus experimentos unas pequeñas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria.  Estas ‘gotitas’, a las que llamó coacervados, recuerdan a células. Estas experiencias fueron retomadas  en 1980 y demostraron  que el medio más favorable para la formación de tales moléculas es una mezcla de metano, nitrógeno y vapor de agua.

 La teoría de Oparin se vio reforzada por descubrimientos de   paleontólogos que identificaron estructuras de este tipo con una antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran antepasados de las bacterias actuales.. 
Si se prescinde de los virus, cuya situación es difícil de definir, todos los seres vivientes están formados por células, cada una de ellas encerrada por una membrana rica en unos lípidos especiales (fosfolípidos) que la aísla del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas.

Más difícil es explicar la formación de las proteínas celulares. La cuestión es la siguiente: 
¿qué moléculas surgieron en primer lugar?: 
¿los ácidos nucleicos, indispensables para la síntesis de proteínas, o las proteínas, cuya actividad enzimática es a su vez indispensable para sintetizar aquéllas a partir de los ácidos nucleicos? 

El descubrimiento de partículas de ARN capaces de almacenar la información genética y de actuar como enzimas permite resolver el dilema. En efecto, estas moléculas, llamadas ribozimas, son capaces de transmitir la información necesaria para la síntesis de las proteínas y, a su vez, despliegan una actividad enzimática que les permite sintetizar proteínas.

Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.

Relaciona las Ribozimas con los ácidos nucleicos

¿A quienes se suponen dieron origen las ribozimas?
¿Cuál es la importancia biológica de los coacervados?

La hipótesis de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a la luz solar intensa es una de las más aceptadas, 

¿por que? Fundamenta tus respuestas.    

EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DIVERSIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas no se encontraba todavía en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.

Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la propiedad de filtrar los rayos ultravioleta nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento se asiste a una verdadera explosión de vida. 
Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.800 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones de años. Algunas investigaciones recientes (agosto de 1999) sugieren que las células eucariotas ya existían hace unos 2.700 millones de años; es decir casi mil millones de años antes.  Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme. 

¿a que se refiere la diversificación de seres vivos? ¿de que depende este proceso?

         

Actividad Resumen.-

1. Según el texto, ¿cuántas teorías explican el origen de la vida?
2. ¿A qué se refiere el creacionismo?, Puedes rebatir o confirmar esta teoría?
3. ¿Cuáles son las bases de la generación espontánea?
4. Indica como se rebate la teoría de la generación espontánea, y quienes participan en este proceso.
5. ¿Que indica la ley de la Biogénesis?
6. ¿Cuál fue el aporte de Oparin en relación con el origen de la vida?, explica su relación con el experimento de Stanley Miller
7. ¿Qué cambios debieron provocarse en la atmósfera para que se desarrollaran los primeros tipos de seres vivos?
8. ¿Cómo se formo y que importancia tiene la capa de Ozono para los seres vivos.
9. ¿Qué intenta explicar la teoría de la simbiosis?
10. ¿Porque las primeras células debieron ser procariotas?
11. Nombra los compuestos químicos que dieron origen a las moléculas orgánicas
12. ¿Qué importancia tienen la Bibozimas

ACTIVIDAD DE PRESENTACIÓN:
Construye una maqueta donde representes una  línea de tiempo geológico.  INDICA EN ELLA la aparición de seres vivos en cada era y período.
Utiliza materiales a elección,excepto plasticina o similar.