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Historia de la biología y evolución Origen del universo y de la vida Teorías del origen de los seres vivos Principales teorías evolutivas Evidencias de la evolución Origen del universo y de la vida El universo es el conjunto de toda la materia y energía existente y el espacio en el que se encuentra Se ha calculado que el universo tiene una antigüedad de 13 700 millones de años El universo está formado por nebulosas (polvo cósmico) y galaxias (estrellas y polvo que se mueven juntos por el espacio) Nuestra galaxia es la Vïa Láctea Teoría del estado estacionario o creación continua Propuesta por Bondi, Gold y Hoyle entre 1948 y 1950 Propone que el universo es uniforme en todo el espacio y no varía en el tiempo Teoría de la gran explosión Big Bang El universo se originó a partir de una gran explosión que proyectó toda la energía y materia existentes Propuesta por Gamow (1948 – 1952) con base a la teoría constante cosmológica de Einstein y átomo primitivo de Lamaitre (todas las galaxias vienen de la explosión de un núcleo inicial) Gamow propuso que el huevo cósmico estaba constituido por neutrones, que al descomponerse generaron protones y electrones que formaron átomos de hidrógeno y de helio 5 10 (^-43) segundos El universo empezó a enfriarse y dilatarse, iniciando con cuatro fuerzas naturales: gravedad, interacción nuclear fuerte, fuerza electromagnética e interacción nuclear débil 10 (^-32) segundos El universo alcanzó un diámetro entre 7 y 8 cm El universo se hizo homogéneo y plano 10 (^-12) segundos La temperatura desendió más y los protones y neutrones chocaban entre sí genenrando energía 10 (^-6) segundos Los protones y neutrones se unieron y formaron núcleos de helio (2 protones + 2 neutrones) 10 (^13) segundos Continuó el enfriamiento, los electrones fueron retenidos por núcleos atómicos convirtiéndose en hidrógeno y helio Despues de 200 millones de años Actualmente la temperatura del universo es de 2,65 grados kelvin Se formaron las primeras galaxias y aparecieron las primeras estrellas Validación científica Radiofuentes celestes Galaxias o nebulosas que emiten ondas de radio.

Cuásares En 1960 se descubrieron radiofuentes que correspondían a galaxias que se alejaban Según la teoría del Big Bang son galaxias muy pequeñas y brillantes.

Proporción de átomos de hidrógeno y helio El big Bang sugiere que los primeros átomos en formarse fueron helio e hidrógeno, calculando que el universo debería estar formado por un 75% de hidrógeno y 25% de helio que coincide con las proporciones que hay en las galaxias Radiación de fondo En 1965 Penzias y Wilson captaron una radiación que era idéntica en cualquier dirección del universo que denominaron radiación de fondo (confirmando el Big Bang como un eco de la gran explosión) Formación del sistema solar y la tierra El sistema solar se originó a partir de una nebulosa giratoria Que sufrió un proceso de contracción hasta formar un disco Gran parte de la materia se fue condensando dentro del disco y originó una estrella (sol) Alrededor se condensaron pequeñas masas materiales (planetas) Se calcula que la Tierra se formó hace unos 4500 millones de años a partir de una masa incandescente Origen de la vida Teoría de la generación espontánea Defiende que algunos seres vivos podrían originarse a partir de materia inerte como barro, sudor, carne, etc.

Fue aceptada durante siglos y sostenida por Aristóteles.

Francesco Redi (1626 – 1968) realizó experimentos que dmostraron que esta teoría era errónea Origen de la vida Experimento de Redi Observó que los gusanos solo aparecían en la carne en proceso de putrefacción con moscas que habían puesto huevos Experimento 1: colocó restos de seres vivos en varios recipientes, uno lo selló con cera y los otros abiertos (solo había gusanos en los abiertos) Experimento 2: ahora tapó los recipientes con gasa que permite la entrada del aire fresco pero no de moscas (no hubo huevos) Experimento de Pasteur Explicó que los microbios y esporas de hongos que contenía el aire y se depositaban sobre los objetos causaban la descomposición de los cadáveres Pasteur introdujo un caldo de cultivo en un matraz y calentó el cuello hasta curvarlo dejando su extremo abierto Hirvió el contenido del matraz para matar cualquier forma de vida y dejó que se enfriase Entró aire, pero no se depositaron microorganismos en el cando Si el matraz se mantenía vertical no había contaminación, pero si se inclinaba los microorganismos podían ascender por el cuerllo del recipiente Evolución química Oparin y Haldane (1924) dijeron que la vida se originó en la tierra en un caldo primordial (océano) que cubría gran parte de la Tierra y tení amoléculas orgánicas Las altas temperaturas, la radiación y descargas eléctricas producen una reacción para que los compuestos inorgánicos formen compuestos orgánicos En 1953 Miller mezcló en un recipiente cerrado gases de la atmósfera primitiva: metnao, amonio, hidrógeno y vapor de agua 80 grados Teoría hidrotermal La vida se originó en chimeneas hidrotermales en el fondo del océano El agua en estas chimeneas esta a 300 o 400 grados y lleva minerales como hierro o azufre dando condiciones para la creación de moléculas orgánicas Panspermia Formas de vida microscópicas o moléculas orgánicas que llegaron a la Tierra a través de meteoritos Evolucionaron hasta convertirse en las formas de vida que conocemos actualmente Se han encontrado en restos de meteoritos estructuras que podrían haber sido causadas por organismos microscópicos y se ha demostrado que algunas bacterias son capaces de sobrevivir largos períodos en el espacio exterior Otras teorías del origen de la vida Hipótesis de Oparin actualizada La atomósfera primitiva presentaba cierta cantidad de oxigeno.

Se supone que una caída incesante de meteoritos provocó la salida de gases pesados del interior de la Tierra, modificando la composición de la atmósfera primitiva y aportaron gran parte de los compuestos orgánicos Hipótesis de Eigen o ARN primitivo En 1981 propuso que a partir de nucleótidos sueltos, se constituyó la primera molécula (ARN) con capacidad de contener información genética ycontrolar procesos biológicos Hipótesis de Cains Smith o de los cristales de arcilla En 1982 propuso que los iones metálicos de los minerales de la arcilla se pueden cristalizar y formarían aminoácidos Hipótesis actuales sobre el origen de la vida Principales teorías evolutivas La Tierra ha tenido una larga historia y al igual que los seres vivos ha surgido de formas anteriores mas primitivas, es decir, las especies descienden de otras especies y todos los seres vivos comparten un antecesor común.

Anaximandro (547 A.C.) tenía una concepción del mundo biológico de origen y transformación de las especies Aristóteles propuso que todos los seres vivos podían ser ordenados en jerarquía Antigua Grecia Creencia religiosa y jerarquía propuesta por Aristóteles Georges Louis (naturalista francés en el siglo XVIII) propuso que las especies podrían sufrir cambios en el curso del tiempo Modernidad James Hutson propuso que la Tierra había sido moldeada por procesos lentos y graduales como el clima e implicaba la larga historia de la Tierra Lamarck (1801) propuso que todas las especies descienden de especies más antiguas y teoría de la herencia de los cacteres adquiridos Cambios en geología Teoría de Darwin Se basó en la teoría del uniformismo y cambios de la tierra de Charles Lyell En las Galápagos observó las numerosas especies de pinzones y tortugas que eran semejantes a las del continente más cercano y no otras islas similares Viendo la situación económica y social en Inglaterra infirió que la disponibilidad de alimentos y otros factores afectan el crecimiento de la población Selección natural: éxito reproductivo diferencial de los organismos con respecto a la competencia de recursos Individuos con ciertas características hereditarias sobreviven y se reproducen (la población va cambiando lentamente) Evidencias de la evolución Evidencias de la observación directa Polilla moteada de abedul Estas polillas vivían sobre los árboles y rocas cubiertas de líquenes El color claro de las polllas las hacía "invisibles"frente a predadores En 1845 se descubrió un individuo color negro, la industria que mató los líquenes y dejaron desnudos a los troncos de los árboles El color negro de las polillas era una mutación rara y recurrente y aumentaron ya que resultó ser ventajoso para la supervivencia Resistencia a las drogas de las bacterias En realidad, se refiere a la resistencia bacteriana hacia los antibióticos Evidencias de la evolución Evidencias de la biogeografía Conocimiento e interpretación d ela distribución de las plantas y de los animales en la tierra Especies similares, pero no parientes Evidencias del registro fósil Fósiles de animales extintos como armadillos gigantes en Sudamérica Grupos de vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos (anatomía comparada) Homología Anfibios, reptiles y mamíferos tienen miembros que desarrollan funciones diferentes (cantidad de dedos) Las adaptaciones son tan buenas como deben serlo Taller en clases Objetivo: desarrollar habilidades de argumentación crítica y comprensión de las teorías del origen de la vida.

Cada grupo deberá posicionarse como "defensor" de su teoría asignada, con base científica y filosófica que sustente la teoría Ditribución de equipos: Creacionismo, generación espontánea, panspermia, evolución química, teoría hidrotermal Estructura del debate: cada grupo selecciona uno o dos representantes que expliquen los postulados de su teoría (duración máximo 7 minutos por grupo) Refutación: espacio para debatir sobre sus teorías Debate sobre el origen de la vida Tarea Objetivo: analizar una de las evidencias de