1. El Origen de la Vida

Se estima que la Tierra se formó hace 4500 m. a. y los restos más antiguos de vida conocidos son restos químicos datados hace 3800 m. a.

Existen dos modelos teóricos para explicar la presencia de vida en la Tierra:

• Panspermia: La vida se originó en el espacio y pudo llegar a la Tierra transportada por meteoritos.
• Abiogénesis o síntesis prebiótica: Se tienen que cumplir tres pasos:
  1. Formación de moléculas orgánicas sencillas a partir de inorgánicas.
  2. Desarrollo de moléculas complejas.
  3. Aparición de las primeras células, un proceso que se conoce como evolución química.

Destacan dos teorías abiogénicas:

1.1 Teoría de la Sopa o Caldo Primordial

Propuesta por Alexander Oparin y John Haldane en la década de 1920.

• La atmósfera primitiva estaba formada por metano, amoniaco, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua y carecía de oxígeno.
• La radiación ultravioleta y la energía eléctrica de las tormentas hicieron reaccionar a estas moléculas dando lugar a moléculas orgánicas sencillas que se depositaron en el agua del mar.
• Con el tiempo se fueron formando estructuras más complejas hasta desarrollarse membranas, lo que dio paso a las primeras células.

Inconveniente: No había capa de ozono y la radiación ultravioleta destruiría muchos compuestos orgánicos de esta sopa primordial.

1.2 Teoría de las Fuentes Hidrotermales

• La vida se formó en las fuentes hidrotermales, situadas en los fondos marinos, junto a las dorsales oceánicas, a salvo de la radiación solar.
• Son lugares ricos en metano, ácido sulfúrico y hierro y con energía en forma de calor.

Prueba a favor: Actualmente en estos lugares viven las bacterias más primitivas conocidas y que obtienen su alimento y energía de estos compuestos.

2. El Origen de la Biodiversidad

A comienzos del siglo XIX, los naturalistas eran conscientes de la existencia de una enorme variedad de especies. Los primeros intentos de explicar esta diversidad estaban muy influenciados por la interpretación literal de la Biblia.

• Según el creacionismo y el fijismo, todas las especies de seres vivos, que aparecieron al mismo tiempo sobre la Tierra, eran creaciones de Dios y se mantenían invariables a lo largo del tiempo.
• Estas ideas fueron muy cuestionadas sobre todo por la aparición de fósiles de especies ya extinguidas. George Cuvier propuso la teoría del catastrofismo, según la cual cada cierto tiempo Dios manda una catástrofe, desaparecen muchas especies y Dios vuelve a crear otras nuevas.

3. Lamarck y la Herencia de los Caracteres Adquiridos

Jean Batiste de Monet, Caballero de Lamarck, en 1809 propuso la primera teoría evolucionista coherente, cuyos aspectos más importantes son:

• Las modificaciones de las condiciones del medio son el motor que impulsa el cambio de los organismos.
• Ante estos cambios habrá órganos que se usan más y se desarrollan y otros que dejan de usarse y se atrofian y desaparecen.
• Los cambios beneficiosos se transmiten a la descendencia (herencia de los caracteres adquiridos).

El principal inconveniente de esta teoría es que los caracteres adquiridos no se heredan.

4. Darwin y Wallace: La Selección Natural

Charles Darwin y Alfred Wallace a mediados del siglo XIX, llegaron de forma independiente a las mismas conclusiones sobre el origen de la biodiversidad, que se resumen en los siguientes puntos:

• Todas las especies descienden de otras diferentes y están relacionadas entre sí porque tienen un antepasado común.
• Las especies cambian a lo largo del tiempo de forma continua, lenta y gradual (gradualismo).
• El mecanismo que explica este cambio es la selección natural, que actúa de la siguiente forma:
  1. Todos los individuos de una especie que nacen son diferentes unos de otros y estas diferencias son heredables.
  2. Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir, ya que los recursos son limitados.
  3. La naturaleza selecciona a los individuos mejor adaptados y estos sobreviven, se reproducen y transmiten sus características a los descendientes.

5. Bases Genéticas de la Variabilidad

Dos son las razones por las que los individuos son diferentes unos de otros:

• Las mutaciones:
  1. Son cambios, generalmente aleatorios, del material genético.
  2. Son las responsables de la formación de variantes de un gen, los alelos.
  3. Pueden ser beneficiosas, perjudiciales o neutras.
  4. La evolución por selección natural se basa en la acumulación lenta y gradual de mutaciones.
• La reproducción sexual:
  1. El entrecruzamiento de la profase I de la meiosis genera cromosomas con nuevas combinaciones de genes.
  2. Cada gameto presenta una distribución diferente de cromosomas.
  3. El nuevo individuo presenta una combinación de cromosomas de dos individuos distintos.

6. Pruebas a Favor de la Evolución

• Pruebas anatómicas:
  1. Se basan en el estudio comparado de diferentes órganos del cuerpo de distintas especies, tanto en estructura como en función.
  2. Órganos homólogos: Son aquellos que tienen la misma estructura, pero con forma y función diferentes, por ejemplo, el brazo humano y el ala de un murciélago, comparten los mismos huesos, lo que indica un antecesor común, aunque su función es muy distinta.
• Pruebas biogeográficas:
  1. Especies que viven en lugares muy alejados, pero con unas condiciones ambientales similares, comparten características, como órganos o conductas. Por ejemplo, los erizos (Europa, Asia y África) y los equidnas (Australia), comparten espinas en su cuerpo.
  2. Estas similitudes indican un antepasado común.
• Pruebas paleontológicas:
  1. Se han conseguido construir series de fósiles muy completas en las que se observa la evolución de la especie.
• Pruebas bioquímicas:
  1. Se analizan las similitudes y diferencias a nivel molecular entre especies. Se usan principalmente proteínas y el ADN.
  2. Cuanto más parecida es la secuencia de aminoácidos de una proteína o de nucleótidos del ADN, más estrecha es la relación entre dos especies.

7. Adaptación y Especiación

• Adaptación: Es toda aquella característica que proporcione a su portador una ventaja que le permita aumentar sus posibilidades de sobrevivir y reproducirse. Esta puede ser un comportamiento, una molécula o un cambio anatómico que le dé una ventaja al individuo.
• Especiación: Es el proceso evolutivo de formación de especies por el que una especie antecesora se diversifica en dos o más especies diferentes. Ocurre en tres etapas:
  1. Aislamiento reproductivo: Dos grupos de una especie quedan separados, generalmente por una barrera geográfica, y no se pueden reproducir entre sí.
  2. Evolución diferenciada: Cada grupo queda expuesto a condiciones ambientales distintas y acumulan mutaciones distintas.
  3. La acumulación de cambios es tan grande que, si se vuelven a juntar, ya no se pueden reproducir. Se han formado dos nuevas especies.

8. Modelos Evolucionistas Actuales

8.1 Teoría Sintética

Es la actualización de la teoría de la evolución por selección natural, con los conocimientos actuales, dando lugar a la teoría sintética o neodarwinismo.

Se basa en los siguientes principios:

• Rechaza la herencia de los caracteres adquiridos propuesta por Lamarck.
• Reconoce que la selección natural es el principal mecanismo de cambio evolutivo. Este actúa sobre los individuos, pero lo que evoluciona son las poblaciones.
• Las variaciones son producidas por las mutaciones y los mecanismos de reproducción sexual.
• Mantiene que la evolución es un proceso gradual de pequeños cambios.

8.2 Teoría del Equilibrio Puntuado

Apoya al neodarwinismo e intenta explicar los fenómenos de diversificación rápida, como los ocurridos en el Cámbrico y que difícilmente encajan en un modelo de evolución gradualista. Fue propuesta en 1972 por Stephen J. Gould y Niles Eldredge.

• Las especies permanecen invariables, o sin cambios importantes durante largos periodos de tiempo conocidos como estasis.
• Cuando varían las condiciones del medio, algunas especies experimentan un proceso de cambio, dando lugar a fenómenos de diversificación rápidos, periodos de especiación.

9. Hominización

Es el proceso de evolución que dio lugar al ser humano. Está relacionado con un cambio en el clima de la región oriental del continente africano. Grandes áreas de bosque fueron afectadas por falta de lluvia, lo que redujo la vegetación hasta formar las extensiones de sabana actuales.

Entre las adaptaciones de los primates antecesores de los humanos destacan:

• El bipedismo: Es la capacidad de caminar sobre los pies manteniendo una posición erguida, esto implicó una serie de modificaciones estructurales:
  1. La columna vertebral adquiere forma de S, para soportar mejor la postura erguida.
  2. El orificio craneal por el que pasa la médula espinal (foramen magnum), se desplaza hacia la base del cráneo.
  3. Aumenta el tamaño del pulgar de la mano para poder agarrar y realizar tareas de precisión.
  4. El pie tiene un pulgar más ancho y paralelo al resto de los dedos puesto que ya no sirven para agarrarse a las ramas.
• Aumento de la capacidad craneal: Pasa desde los 500 cm³ de los Australopitecus, hasta los 1450 cm³ de los humanos modernos.
• Desarrollo del cerebro y de las habilidades cognitivas.
• Modificaciones en el cráneo, como el achatamiento de la cara, que lo hicieron más ligero y permitieron su aumento de tamaño.
• Transformación de la dentición, se pasa de 36 piezas dentarias a las 32 actuales.