A Orixe da Vida e a Evolución Biolóxica: Teorías e Evidencias Científicas

A Orixe da Vida e a Evolución Biolóxica: Teorías e Evidencias

Louis Pasteur e a Refutación da Xeración Espontánea

Louis Pasteur demostrou que todo proceso de fermentación e descomposición orgánica se debe á acción de organismos vivos e que o crecemento dos microorganismos nos caldos nutritivos non era debido á xeración espontánea. Expuxo caldos fervidos en matraces provistos dun filtro que evitaba o paso de partículas de po ata o caldo de cultivo; simultaneamente expuxo outros matraces que carecían dese filtro, pero que posuían un pescozo longo e curvado que dificultaba o paso do aire (e as partículas de po) ata o caldo. Ao cabo dun tempo observou que nada crecía nos caldos, demostrando así que os organismos vivos que aparecían nos matraces sen filtro ou sen pescozos longos procedían do exterior (po ou esporas – de fungos, bacterias, etc.). Así, demostrouse que os microorganismos non se formaban espontaneamente no interior do caldo, probando que todo ser vivo procede doutro ser vivo preexistente (Omne vivum ex vivo).

Condicións da Terra Primitiva para a Orixe da Vida

A atmosfera primitiva contiña: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), vapor de auga (H2O), hidróxeno (H2) e nitróxeno (N2). Tamén existía amoníaco (NH3), sulfuro de hidróxeno (H2S) e metano (CH4).

• Ausencia total ou case completa de osíxeno libre (O2): xa que ao ser moi reactivo, tería oxidado as moléculas orgánicas que son esenciais para a vida.
• Fonte de enerxía: a Terra primitiva era un lugar caracterizado pola presenza de vulcanismo xeneralizado, tormentas eléctricas e intensa radiación (especialmente ultravioleta).
• Substancias químicas: funcionarían como "bloques de construción químicos": auga, minerais inorgánicos e gases (os compoñentes da Terra primitiva).
• Tempo: a idade da Terra calcúlase en 4.600 millóns de anos, e as primeiras formas de vida datan de 3.800 millóns de anos; transcorreu un tempo de 800 millóns de anos.

O Experimento de Miller-Urey

Fixo pasar descargas eléctricas a través dunha mestura de gases que se asemellaría á atmosfera primordial. Nun recipiente de auga, que no modelo experimental representaba ao antigo océano, Miller obtivo aminoácidos. Posteriores modificacións da atmosfera produciron mostras ou precursores das catro clases de macromoléculas orgánicas (azucres, graxas, proteínas e ácidos nucleicos).

Os experimentos de Miller e outros probaron que as condicións existentes no planeta hai 3.000 millóns de anos foron tales que puido ter lugar a formación espontánea destas moléculas orgánicas.

Polimerización e Formación de Protobiontes

Polimerización

O seguinte paso foi a formación de grandes moléculas por polimerización das pequenas. A interacción entre as moléculas así xeradas incrementouse a medida que a súa concentración aumentaba. Dado que a atmosfera primitiva carecía de osíxeno libre e de calquera forma de vida, estas moléculas orgánicas acumuláronse ao non ser devoradas nin reaccionar co osíxeno (como o farían na actualidade).

Protobiontes de Oparín

Oparín formou protobiontes a partir de proteínas, lípidos e polisacáridos: eran bastante estables e denomináronse coacervados. Son aceptados como un modelo correcto de precélulas.

As Primeiras Células e a Fotosíntese

As primeiras células apareceron hai 3.500 millóns de anos: tratábase de células procariotas (bacterias), sen núcleo diferenciado. A súa nutrición era heterótrofa: obtiñan alimento das moléculas orgánicas localizadas no caldo primitivo. Dado que non había osíxeno libre, o metabolismo era completamente anaerobio (obtiñan a enerxía mediante a fermentación das moléculas orgánicas) e, polo tanto, pouco eficiente.

A Fotosíntese e o Impacto do Osíxeno

A fotosíntese (nutrición autótrofa) desenvolveu varios tipos de bacterias fotosintéticas, pero as máis importantes desde o punto de vista evolutivo son as cianobacterias (algas cianofíceas), que ao converter a auga e o dióxido de carbono en compostos orgánicos, liberaron osíxeno como produto de refugallo cara á atmosfera.

• Os organismos que usan o O2 obteñen máis enerxía dunha molécula de glicosa que a obtida polos anaerobios coa fermentación: son moito máis eficientes.
• O O2 liberado cara á atmosfera era tóxico para os anaerobios estritos, que confináronse a áreas restrinxidas.
• Estabilizouse a cantidade de osíxeno e o dióxido de carbono na atmosfera e, polo tanto, o carbono comezou a circular pola ecósfera.
• Na capa superior da atmosfera (estratosfera), o O2 reaccionou para formar ozono (O3), que se acumulou ata formar unha capa que envolveu a Terra, impedindo que as radiacións ultravioletas do sol chegasen á superficie terrestre.

A Evolución Biolóxica: Concepto e Principios

Definición de Evolución Biolóxica

A evolución biolóxica é o conxunto de procesos caracterizados por cambios biolóxicos e orgánicos dos organismos polos que os descendentes chegan a se diferenciar dos seus antecesores. A evolución significa un cambio ordenado e gradual dun estadio a outro.

Principios Fundamentais da Evolución

1. A evolución é máis rápida nuns momentos que noutros.
2. A evolución é de intensidade variable nos diferentes tipos de organismos.
3. As novas especies non evolucionan a partir das avanzadas e especializadas, senón que o fan a partir das relativamente sinxelas e sen especialización.
4. A evolución non vai sempre do simple ao complexo: existen exemplos de evolución regresiva.
5. A evolución ocorre por poboacións, non por individuos.

Probas da Evolución

Rexistro Fósil

O rexistro fósil permite deducir datos sobre a conformación e proporcións de formas de vida doutras épocas, para facer unha comparación e avaliar os cambios sucesivos que se produciron ata chegar ás formas de vida actuais.

Órganos Vestixiais

Os órganos vestixiais son órganos ou elementos que nas formas de vida actuais non teñen utilidade, pero que en formas de vida pasadas si desempeñaban funcións; exemplo: o apéndice vermiforme, no caso do ser humano, que hoxe en día non ten utilidade, pero nos anteriores homínidos servía para almacenar linfocitos (células defensivas).

Probas Bioquímicas e Xenéticas

As probas bioquímicas e xenéticas baséanse na coincidencia das proteínas e o ADN entre diferentes especies: canta máis similitude, máis próximas están na escala evolutiva. Exemplo: caso das proteínas sanguíneas dos mamíferos; o "parentesco sanguíneo" máis próximo ao ser humano é o dos grandes monos (chimpancé); despois, por orde de afastamento, os monos do Vello Mundo, os do Novo Mundo de cola prensil e, logo, os tarsoideos.

Mecanismos da Evolución: A Selección Natural

• A posibilidade de variación é propia de todas as especies: animais e plantas; en todas as especies existe a posibilidade de que se produza unha mutación, que é a fonte da variabilidade xenética.
• De calquera especie nacen máis individuos dos que poden obter o seu alimento e sobrevivir: polo tanto, declárase unha loita pola existencia: unha competencia en busca de espazo e alimento.
• Aquelas variacións que capacitan mellor a un organismo para sobrevivir nun medio determinado favorecerán os seus posuidores sobre organismos menos adaptados: NON SOBREVIVE O MÁIS FORTE, SENÓN O MELLOR ADAPTADO.
• Os superviventes transmiten as variacións vantaxosas á seguinte xeración: os cambios producidos na especie, e que lle confiren unha mellor adaptación ao medio, teñen que ser transmitidos de xeración en xeración.