SANDRA LILIANA PARRA ARIAS
LICENCIADA EN BIOLOGIA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA NACIONAL
ESPECIALISTA EN GERENCIA DEL MEDIO
AMBIENTE Y PREVENCION DE DESASTRES
UNIVERSIDAD SERGIO ARBOLEDA
•Los científicos intentan
explicar el origen del Universo
con diversas teorías.
Las más aceptadas son la del
Big Bang y la teoría
Inflacionaria, que se
complementan.
Solo el hombre tiene la capacidad de tener el
concepto de lo “contrario”, blanco-negro, clarooscuro, bueno-malo, bello-feo, por lo que le es
natural que maneje dos conceptos totalmente
opuestos como lo es la ciencia con la religión. El
fundamento de la ciencia es el experimento, solo
“cree” en lo medible, lo que se ve, lo que se oye, lo
que se huele, lo que se degusta, lo que se palpa, lo
que se pesa. La religión es todo lo contrario, su
fundamento es la fe, es el tener la creencia de lo
que se espera, la convicción de lo que no se ve, de
lo que hasta cierto punto es inexplicable
La teoría del Big Bang o gran
explosión, supone que, hace entre
12.000 y 15.000 millones de años,
toda la materia del UNIVERSO
estaba concentrada en una zona
extraordinariamente pequeña del
espacio, y explotó. La MATERIA
salió impulsada con gran energía en
todas direcciones.
• Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es
matemáticamente correcta desde un instante después de la
explosión, pero no tiene una explicación para el momento cero
del origen del Universo, llamado "singularidad".
Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se
agrupara y se concentrase más en algunos lugares del
espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras
galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en constante
movimiento y evolución
Etapas de la Evolución
Big Bang
Densidad infinita, volumen cero.
10-43 segs.
Fuerzas no diferenciadas
10-34 segs.
Sopa de partículas elementales
10-10 segs.
Se forman protones y neutrones
1 seg.
10.000.000.000 º. Tamaño Sol
3 minutos
1.000.000.000 º. Nucleos
30 minutos
300.000.000 º. Plasma
300.000 años
Átomos. Universo transparente
106 años
Gérmenes de galaxias
108 años
Primeras galaxias
109 años
Estrellas. El resto, se enfría.
5x109 años
Formación de la Vía Láctea
1010 años
Sistema Solar y Tierra
Intenta explicar los primeros
instantes del Universo. Se basa
en estudios sobre campos
gravitatorios fortísimos, como los
que hay cerca de un agujero
negro.
Supone que una fuerza única se
dividió en las cuatro que ahora
conocemos, produciendo el
origen al Universo.
• El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable,
pero fue tan violenta que, a pesar de que la atracción de la
gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece.
• No se puede imaginar el Big Bang como la
explosión de un punto de materia en el vacío,
porque en este punto se concentraban toda la
materia, la energía, el espacio y el tiempo. No
había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el
tiempo también se expanden con el Universo.
• Unos siglos la atrás, la respuesta a como aparece la vida sería
muy sencilla: GENERACIÓN ESPONTÁNEA. La vida surge a
partir de la no vida.
• Jean-Baptiste de Lamarck publica en 1809 su célebre Filosofía
zoológica y coloca a la generación espontánea como el punto
de partida de la evolución biológica.
• Biblia: El hombre surge a partir del barro (tierra y
agua).Aristóteles (s. IV A.D.C.): Los animales pueden originarse
en el suelo.Virgilio (s. II A.D.C): Las abejas se originan a partir
de la miel.Edad Media, la Alquimia ofrece "recetas" para
producir animales, s.XVII un célebre médico alquimista, van
Helmont recetaba:
•
"El agua de la fuente más pura, colocada en un recipiente
impregnado por el aroma de un fermento, se enmohece y
engendra gusanos. Los olores que se elevan desde el fondo de los
pantanos producen ranas, babosas, sanguijuelas, hierbas... Hagan
un agujero en un ladrillo, introduzcan [allí] albahaca triturada,
coloquen un segundo ladrillo sobre el primero de modo de cubrir
totalmente el agujero, expongan los dos ladrillos al sol y, al cabo
de algunos días, el olor de la albahaca, actuando como fermento,
transformará [a la hierba] en verdaderos escorpiones".
ORIGEN
DE
LO
VIVO
Cuando la Tierra se formó hace
unos 4.500 millones de años, era
una inmensa bola incandescente
en la que los distintos elementos
se colocaron según su densidad,
de forma que los más densos se
hundieron hacia el interior de la
Tierra y formaron el núcleo, y los
más ligeros salieron hacia el
exterior formando una capa
gaseosa alrededor de la parte
sólida, la protoatmósfera, en la
que había gases como el metano,
el amoníaco, el hidrógeno y el
vapor de agua.
• Los biólogos en general
aceptan la idea que la
vida se origina a partir
de materia inanimada en
un proceso que se
denomina evolución
química, el cual se debe
haber desarrollado en
varias etapas.
A pesar de que nunca se sabrá con
certeza... las condiciones de la tierra
primitiva, distaban mucho de las
actuales. Astrofísicos y geólogos
calculan la edad de la tierra en 4600
millones de años.
•
•
•
•
•
•
Dióxido de Carbono (CO2)
Monóxido de Carbono (CO)
Vapor de Agua (H2O)
Hidrógeno (H)
Nitrógeno (N2)
También es posible que hubiera Amoníaco (NH3), Sulfuro de
Hidrógeno (H2S) y Metano (CH4). Es probable que tuviera
poco o nada de oxígeno (O2).
Para la evolución
química de la vida
se necesitaban 4
requerimientos
Ya que al ser muy reactivo hubiera oxidado las moléculas
orgánicas que son esenciales para la vida.
la tierra primitiva era una lugar caracterizado por la presencia
de vulcanismo generalizado, tormentas eléctricas, bombardeo
de meteoritos e intensa radiación, especialmente ultravioleta
Que funcionaran como
"bloques de construcción
químicos": agua, minerales
inorgánicos y gases.
la edad de la tierra se calcula en 4600 millones de años y los
vestigios de vida mas antiguos datan de 3.800 millones de
años, de modo que la "vida" tardo solo unos 800 millones de
años en formarse.
Estos gases estaban sometidos a intensas radiaciones
ultravioletas (UV) provenientes del Sol y a fuertes descargas
eléctricas que se daban en la propia atmósfera, como si fueran
gigantescos relámpagos. Por efecto de estas energías, esos
gases sencillos empezaron a reaccionar entre sí dando lugar a
moléculas más complejas; al mismo tiempo la Tierra empezó
a enfriarse, y comenzó a llover de forma torrencial y estas
lluvias arrastraron las moléculas de la atmósfera hacia los
primitivos mares que se iban formando.
Esos mares primitivos estaban muy calientes y
este calor hizo que las moléculas siguieran
reaccionando entre sí, apareciendo nuevas
moléculas cada vez más complejas. Oparin
llamó a estos mares cargados de moléculas
el caldo nutritivo o sopa primordial. Algunas
de esas moléculas se unieron constituyendo
unas asociaciones con forma de pequeñas
esferas llamadas coacervados.
• Este proceso continuó hasta que apareció una
molécula que fue capaz de dejar copias de sí
misma, es decir, algo parecido a reproducirse;
esta molécula sería algo similar a un ácido
nucleico. Los coacervados que tenían el ácido
nucleico empezaron a mantenerse en el medio
aislándose para no reaccionar con otras
moléculas, y finalmente empezarían a
intercambiar materia y energía con el medio,
dando lugar a primitivas células.
• Estas primeras células se
extenderían por los mares, dando
comienzo un proceso que aún sigue
funcionando hoy en día, el proceso
de evolución biológica,
responsable de que hace que a
partir de seres vivos más sencillos
vayan surgiendo seres vivos cada
vez más complejos, y que es la
causa de la gran diversidad de
seres vivos que han poblado y
pueblan actualmente la Tierra, lo
que hoy llamamos la
biodiversidad.
En 1950 un estudiante de la Universidad de Chicago, Stanley
Miller, comprobó la hipótesis de Oparín. Miller demostró en el
laboratorio, utilizando un aparato diseñado por él, la
posibilidad de que se formaran espontáneamente moléculas
orgánicas.
Hoy día existe una variante de la teoría química del
origen de la célula que es la teoría del origen
extraterrestre, que asume los principios de la teoría
de Oparin con la diferencia de proponer que la
molécula replicante, ese ácido nucleico primitivo capaz
de autocopiarse, no surgió en los mares primordiales
terrestres, sino que se originó en alguna nebulosa
próxima a la Tierra o en la propia nebulosa que
originó el Sistema Solar, y llegó a la Tierra en algún
meteorito, integrándose en el proceso de evolución
química que ya se daba en la Tierra.
Carl Woese (1980) denominó protobionte o progenote al
antepasado común de todos los organismos y representaría la
unidad viviente más primitiva, pero dotada ya de la
maquinaria necesaria para realizar la transcripción y la
traducción genética. De este tronco común surgirían en la
evolución tres modelos de células procariotas:
Arqueobacterias, Urcariotas y Eubacterias.
• Durante un período de más de 2.000 millones de años,
solamente existieron estas formas celulares (procariotas), por lo
que se puede pensar que se adaptaron a vivir en todos los
ambientes posibles y “ensayaron” todos los posibles
mecanismos para realizar su metabolismo.
• Las primeras células serían heterótrofas anaerobias, utilizarían como
alimento las moléculas orgánicas presentes en el medio. Como estas
moléculas terminarían por agotarse, podría haber ocurrido una
primera crisis ecológica, si no hubiera sido porque en algún momento
de la evolución celular...
• Algunas células “aprendieron” a fabricar las moléculas orgánicas
mediante la fijación y reducción del CO2. Se iniciaba así la
fotosíntesis, como un proceso de nutrición autótrofa. El empleo del
agua en la fotosíntesis como donante de electrones, tuvo como origen
la liberación de O2 y por tanto la transformación de la atmósfera
reductora en la atmósfera oxidante que hoy conocemos. Empezó una
evolución química con el oxígeno que causaría la muerte de muchas
formas celulares para las que el oxígeno era un veneno, otras se
adaptarían a su presencia y...
• Algunas células aprendieron a utilizar el oxígeno para sus reacciones
metabólicas, lo que dio lugar a la respiración aerobia, realizando una
nutrición heterótrofa aerobia.
• Estas formas celulares tienen
organización procariota y son de
pequeño tamaño. A partir de ellas,
se piensa que evolucionaron las
células eucariotas.
Lynn Margulis, en su teoría
endosimbiótica propone que
se originaron a partir de una
primitiva célula procariota,
que perdió su pared celular,
lo que le permitió aumentar
de tamaño, esta primitiva
célula conocida con el
nombre de urcariota, en un
momento dado, englobó a
otras células procariotas,
estableciéndose entre ambas
una relación endosimbionte.
• Algunas fueron las precursoras de los
peroxisomas, con capacidad para
eliminar sustancias tóxicas formadas
por el creciente aumento de oxígeno
en la atmósfera. Otras fueron las
precursoras de las mitocondrias,
encargadas en un principio de
proteger a la célula huésped contra su
propio oxígeno. Por último, algunas
células procariotas fueron las
precursoras de los cloroplastos.
Apoya la teoría endosimbiótica del
origen de la célula eucariota, el hecho
de que mitocondrias y cloroplastos son
similares a las bacterias en muchas
características y se reproducen por
división. Poseen su propio ADN y
poseen ARN ribosómicos semejantes a
los de las bacterias.
• Hace unos 2.000 millones de años, las cianobacterias habían
producido suficiente oxígeno para modificar la atmósfera
terrestre sustancialmente. Muchos anaerobios obligados
(aquellos que no viven en presencia de oxígeno) fueron
dañados por el oxígeno, algunos desarrollaron modos de
neutralizarlo o se restringieron a vivir en áreas donde este no
penetra.
• Algunos organismos aerobios se adaptaron a vivir
desarrollando una vía respiratoria que utilizaba el oxígeno
para extraer más energía de los alimentos y transformarla en
ATP. La respiración aerobia se incorpora así al proceso
anaerobio ya existente de la glucólisis.
• Los organismos que usan el O2 obtienen mas energía de 1
molécula de glucosa que la que obtienen los anaerobios por
fermentación, por lo tanto son mucho mas eficientes.
• El O2 liberado a la atmósfera era tóxico par los anaerobios
obligados, que se confinaron a áreas restringidas.
• Se estabilizó el oxígeno y el dióxido de Carbono en la
atmósfera, y por lo tanto el Carbono empezó a circular por la
ecósfera.E
• n la atmósfera superior el O2 reaccionó para formar OZONO
(O3) que se acumuló hasta formar una capa que envolvió a la
tierra e impidió que las radiaciones ultravioletas del sol
llegaran a la tierra... pero con su ausencia disminuyó la síntesis
abiótica de moléculas orgánicas.
En vez de digerir al pequeño organismo, el grande y el pequeño
entraron en un tipo de simbiosis conocida como mutualismo en el
cual ambos se benefician y ninguno es dañando.
GRACIAS
Descargar

ORIGEN DEL UNIVERSO