Conceptos Fundamentales de Geología y Biología Evolutiva
I. Origen y Estructura del Planeta
El Gran Continente y el Océano Primitivo
El gran continente se llamaba Pangea y la masa de agua que lo rodeaba era Panthalassa.
Antigüedad del Universo y la Tierra
- Antigüedad de nuestro universo: 20.000 millones de años (Ma).
- Antigüedad de nuestro planeta: 5.000 millones de años (Ma).
Eras Geológicas de la Tierra
La Tierra se divide en las siguientes eras:
- Azoica (sin vida)
- Proterozoica (primeros vestigios de vida)
- Paleozoica (vida antigua)
- Mesozoica (vida media)
- Cenozoica (vida moderna)
Composición Química
- Sustancias químicas al inicio de la atmósfera primitiva: N₂, H₂O, CH₄, NH₃, CO₂, H₂ (deuterio).
- Composición química del Sol: Hidrógeno y Helio.
- La Geosfera está formada por: Níquel (Ni), Hierro (Fe), Silicio (Si), Aluminio (Al).
- Profundidad de la Tierra: 6.300 km.
Formación de la Litosfera y la Atmósfera
Para formar la litosfera, algunos gases se licuaron (pasaron de gas a líquido) y, por efectos de otros gases, se solidificaron, creando la litosfera. Después, la capa intermedia de la Tierra comenzó a solidificarse y a engrosarse, dando origen a la corteza. Alrededor de la corteza se creó la atmósfera, y al condensarse una parte de ella, cayó en forma de precipitaciones, creando los océanos que, por las sales minerales, progresivamente se volvieron salados.
Composición de la Atmósfera Actual y Contaminantes
La atmósfera está formada por:
- N₂: 78%
- O₂: 21%
- CO₂: 0.03%
- Vapor de Agua (V.A.): Variable
Principales gases de efecto invernadero y sus fuentes:
- CO₂: 51% (Combustión completa)
- CH₄: 15% (Basuras)
- C.F.C.: 2% (Sprays)
- Óxido de Nitrógeno (N₂O): 4% (Actividad de bacterias sobre el nitrógeno)
Gondwana y Eurasia
Gondwana correspondía al hemisferio sur y Eurasia (parte de Laurasia) al hemisferio norte de Pangea.
II. Origen de la Vida y Teorías Evolutivas
Propuesta de Oparin sobre el Origen de la Vida
Oparin propuso que la formación de la vida se habría originado por reacciones químicas, y la energía para que esto se produjera provino de tormentas eléctricas.
En la época donde aparecieron los primeros seres vivos, había en la atmósfera NH₃, CH₄, H₂ y vapor de agua. Estos compuestos, por la acción de descargas eléctricas, habrían formado los primeros compuestos más complejos: Proteínas y Ácidos Nucleicos.
Primeros Seres Vivos
Los primeros organismos se llamaron Prebióticos y estos dieron origen a los primeros seres vivos, los Coacervados.
Los primeros vestigios de vida debieron ser anaeróbicos procarióticos y se habrían originado en el océano. Posteriormente, habrían conquistado la zona terrestre.
Hecho Observado por Darwin
La cantidad de gametos que se produce en una especie es mucho mayor que la cantidad que llega a fecundarse.
Teorías del Origen de las Especies
Teoría Fijista: Indica que inicialmente aparecieron todas las especies que aún permanecen en nuestro planeta. Un representante de esta teoría es Carlos Linneo (quien inventó los nombres científicos de los animales).
Otro representante de la teoría fijista es Cuvier. Él propuso la Teoría de los Cataclismos, que consistía en que cada cierto tiempo el planeta había sido devastado, y el resto de los seres vivos habían quedado en las distintas capas de la corteza terrestre. Cuvier probó que la Tierra había sido azotada en algunas ocasiones por cataclismos que produjeron la desaparición total de las especies allí existentes en ese momento, siendo posteriormente conquistadas por otras especies de otras partes del planeta.
Hasta el siglo XIX se creyó en la teoría de los cataclismos, pero Charles Lyell negó la existencia de estos, diciendo que los cambios en los seres vivos habían ocurrido de forma lenta y pausada por los cambios naturales del planeta.
III. Cronología Biológica y Evolución Humana
Aparición del Hombre
El hombre habría aparecido en la Era Cenozoica, Periodo Cuaternario.
La antigüedad del Homo sapiens es de 40.000 años a.C.
Divisiones de Tiempo más Precisas (Épocas del Cenozoico)
- Paleoceno
- Eoceno
- Oligoceno
- Mioceno
- Plioceno
- Pleistoceno
Hitos de la Vida en la Tierra (Cronología)
- Origen del universo: 20.000 millones de años (Ma)
- La Tierra: 5.000 millones de años (Ma)
- Primeros seres vivos: 3.800 millones de años (Ma) (Sopa primitiva en el océano)
- Vestigios del hombre: 1.000 millones de años (Ma)
Orden de Aparición de Hechos Biológicos
A continuación, se listan los hechos según su aparición cronológica aproximada:
- Procariótico
- Algas unicelulares
- Fotosíntesis
- Respiración aeróbica
- Eucarióticos unicelulares
- Primeros animales pluricelulares
- Moluscos
- Anfibios
- Vegetales terrestres
- Reptiles
- Aves
- Mamíferos
Periodos Geológicos y Desarrollo de la Vida
La siguiente tabla resume los periodos geológicos y los hitos biológicos asociados (las cifras representan la antigüedad aproximada en millones de años):
Periodos de la Tierra (Ma)
- Arcaico: 1.000 – 1.500 Ma
- Cámbrico: 500 Ma
- Ordovícico: 480 Ma — Moluscos primitivos
- Silúrico: 390 Ma — Aparición de los peces
- Devónico: 350 Ma — Dominio de los peces y aparición de los anfibios
- Carbonífero: 300 Ma — Dominio de los anfibios y helechos gigantes
- Pérmico: 215 Ma — Reptiles primitivos
- Triásico: 190 Ma — Primeros dinosaurios, dominio de las coníferas
- Jurásico: 150 Ma — Dominio de los grandes reptiles
- Cretácico: 12 Ma (aproximado) — Primeras aves y mamíferos primitivos, aparición de las angiospermas
- Terciario: 70 Ma — Desarrollo de las aves y de los mamíferos placentarios (marsupiales, ornitorrinco)
- Cuaternario: 1 Ma — Aparición del hombre, plantas modernas y animales
Nota: Actualmente, la mayor cantidad de habitantes de la Tierra son los insectos, especialmente las hormigas.
IV. Ciencias de la Evolución: Anatomía Comparada
La Anatomía Comparada es la ciencia que estudia los aspectos morfológicos entre las distintas especies que pueden ser comparadas.
Tipos de Órganos
Órganos Homólogos
Iguales, con el mismo origen embriológico (mesodermo, endodermo, ectodermo), pero tienen distinta función.
Ejemplo: Extremidad superior de la ballena (aleta), murciélago (ala), caballo (pata) y hombre (brazo/pierna).
Órganos Análogos
Distinto origen, igual función.
Ejemplo: Alas de una mariposa y alas de los pájaros.
Órganos Vestigiales
Aquellos órganos que han ido perdiendo funcionalidad con el tiempo.
Ejemplo: Quinto estambre de los vegetales, especialmente de las flores.