Composición, Origen y Evolución de la Vida: Desde Elementos Químicos hasta el Homo Sapiens

Composición Química de los Seres Vivos

Los elementos químicos fundamentales en los seres vivos son el Hidrógeno (H), Oxígeno (O) y Carbono (C), que constituyen aproximadamente el 98%. Otros elementos, como Sodio (Na), Calcio (Ca), Fósforo (P), Potasio (K) y Azufre (S), se encuentran en menor proporción (alrededor del 2%). El agua (H₂O), vital para la vida, representa alrededor del 65% de la composición de los organismos.

Origen del Agua y de la Vida

Origen del Agua en la Tierra

Existen dos teorías principales sobre el origen del agua en la Tierra:

• Condensación del vapor de agua volcánico: El vapor de agua emitido por los volcanes se condensó y precipitó en forma de lluvias torrenciales.
• Origen extraterrestre: El agua llegó a la Tierra a bordo de asteroides.

Escenario del Origen de la Vida

Se postula que el fondo de los océanos, rico en metano (CH₄), amoniaco (NH₃) y agua en estado gaseoso (H₂O(g)), fue el escenario donde se originó la vida.

Experimento de Stanley Miller

Stanley Miller demostró que es posible formar moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas sin la intervención de seres vivos, lo que apoya la teoría del origen abiogénico de la vida.

Hipótesis Actuales sobre el Origen de la Vida

• Hipótesis metabólica: Pequeñas moléculas sencillas se aislaron del medio mediante una membrana, iniciando procesos químicos de complejidad creciente hasta que la unidad se reprodujo.
• Hipótesis del mundo del ARN: Moléculas de ARN, surgidas al azar, adquirieron la capacidad de replicarse, dando inicio a la evolución.
• Teoría de la Panspermia: La vida se originó en otro lugar del universo y llegó a la Tierra.

Puntos a favor y en contra de la Panspermia

Puntos en contra

• No existe evidencia concluyente de vida fuera de la Tierra.
• La panspermia no resuelve el problema del origen de la vida, solo lo traslada de escenario.

Puntos a favor

• Se han descubierto moléculas orgánicas en nebulosas.
• Los impactos de asteroides y meteoritos contra la Tierra están científicamente demostrados.
• Si el agua llegó a la Tierra a bordo de asteroides, estos también podrían haber transportado bacterias en forma de esporas.
• Las características comunes de los seres vivos sugieren un origen único de la vida.

Datación de Restos Orgánicos

El método del carbono 14 (¹⁴C) se utiliza para determinar la edad de restos orgánicos con una antigüedad inferior a 50,000 años.

Órganos Homólogos y Vestigiales

• Órganos homólogos: Presentan la misma estructura interna, pero realizan funciones diferentes (ej., extremidades de mamíferos).
• Órganos vestigiales: Partes del cuerpo que han perdido su función original a lo largo de la evolución (ej., coxis en humanos).

Pruebas Paleontológicas y Genéticas de la Evolución

Las pruebas paleontológicas se basan en el estudio de fósiles, mientras que las pruebas genéticas se basan en el análisis de los genes, que son fragmentos de ADN que contienen la información para un determinado carácter (color de piel, tipo de piel, etc.).

Concepto de Especie

Una especie es un conjunto de organismos con características anatómicas y fisiológicas similares, capaces de reproducirse entre sí y originar descendencia fértil.

Teorías de la Evolución

Darwinismo

Según Darwin, la evolución se produce por selección natural. La naturaleza selecciona a los individuos más aptos (mejor adaptados al ambiente), eliminando a los más débiles.

Lamarckismo

Lamarck propuso que las especies evolucionan mediante la adquisición de nuevos órganos para satisfacer nuevas necesidades o deseos de adaptación. Un ejemplo sería la pigmentación de la piel: según Lamarck, si los padres se broncean, los hijos nacerán con la piel más oscura.

Explicación de la Pigmentación Oscura según Darwin y Lamarck

• Lamarck: El bronceado de los padres se transmite a los hijos.
• Darwin: En cada generación, los individuos con mayor pigmentación tienen más posibilidades de sobrevivir al sol intenso de los trópicos.

Neodarwinismo

El neodarwinismo integra el darwinismo con la genética. Los seres vivos, debido a la reproducción, dan lugar a descendientes con variaciones genéticas. La selección natural actúa sobre estas variaciones, favoreciendo a los individuos mejor adaptados.

Selección Artificial

La selección artificial es el proceso mediante el cual el ser humano selecciona animales y plantas domésticas con características favorables para obtener un beneficio productivo o económico.

Radiaciones Evolutivas

Las radiaciones evolutivas son fenómenos que ocurren cuando aumenta el número de ambientes o estos se fragmentan (se subdividen por algún tipo de barrera). El número de especies aumenta porque las existentes evolucionan de manera diferente al haber un aislamiento reproductivo.

Procesos que dan Lugar a Radiaciones Evolutivas

• Fragmentación de continentes.
• Aparición de cordilleras.
• Cambios climáticos.

Causas de Extinción

• Factores biológicos: Enfermedades.
• Factores físico-químicos: Cambios en el medio ambiente.
• Factores extraterrestres: Impacto de asteroides.

Extinción de los Dinosaurios

La extinción de los dinosaurios se atribuye al impacto de un meteorito en el Golfo de México.

Hominización

Origen de los Homínidos

Los homínidos se originaron en el este de África, en un gran cinturón de selvas tropicales que se extendía desde el Golfo de Guinea hasta el Océano Índico. La formación del Valle del Rift dividió África en dos, creando un ambiente de sabana en el este donde la posición bípeda era ventajosa. Esto impulsó la evolución de los primates, mientras que en el oeste permanecieron primates como los chimpancés.

Evolución de los Homínidos

La secuencia evolutiva de los homínidos es la siguiente:

Ardipithecus ramidus → Australopithecus → Australopithecus afarensis → Homo habilis → Homo ergaster → Homo erectus (Asia y África) → Homo antecessor (Europa y África) → Homo heidelbergensis → Homo neanderthalensis → Homo sapiens sapiens.

Homo habilis

Homo habilis significa "hombre hábil". Es la primera especie humana conocida. Se le llamó así porque junto a sus restos se encontraron herramientas.

Hombre de Cromañón

El Hombre de Cromañón es un término que se refiere a los primeros Homo sapiens sapiens europeos.