El Origen de la Vida y la Evolución Humana

1. La Receta de la Vida

Los seres vivos son muy diferentes entre sí, pero todos tienen en común que son capaces de reproducirse y necesitan energía para realizar sus funciones vitales.

¿De qué está hecha la materia viva?

De los 90 elementos químicos que se encuentran en la naturaleza, solo 20 forman parte de los seres vivos. Los elementos mayoritarios que la constituyen son: el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno.

El Agua: Un Disolvente Esencial

En los seres vivos se producen reacciones químicas continuamente, y para que estas se lleven a cabo, hace falta el agua.

La Estructura del Carbono

Este átomo puede formar 4 enlaces y dar lugar a muchas y distintas moléculas de cadena muy larga que formarán millones de compuestos. Entre ellos, moléculas esenciales para la vida: los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

El resto de los elementos se encuentran en el cuerpo de forma reducida, pero no podríamos vivir sin ellos:

• El hierro: Sirve para fabricar la hemoglobina de la sangre.
• El selenio: Sin él, el hígado dejaría de funcionar.
• El azufre: Principal componente del pelo y las uñas.
• El potasio: Sin él, los impulsos nerviosos se pararían.

1.2 Energía para la Vida

Además de materia, la vida necesita energía, que la obtiene a partir de reacciones químicas en un proceso llamado fotosíntesis, realizado por vegetales, algas y algunas bacterias. La materia orgánica sintetizada en la fotosíntesis produce energía en un proceso llamado respiración celular.

Dependiendo de dónde obtienen la materia orgánica, los organismos se clasifican en dos tipos:

• Autótrofos: Organismos que fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica.
• Heterótrofos: Organismos que se nutren de materia orgánica previamente elaborada por los organismos autótrofos.

Algunos tipos de bacterias pueden obtenerla a partir de reacciones con otros elementos y compuestos.

2. El Origen de la Vida

¿De dónde procede la vida?

El carbono es un elemento básico para la vida. La nebulosa a partir de la cual se formaron la Tierra y los demás cuerpos del Sistema Solar no era rica en carbono; de hecho, el Sol contiene 30 veces menos carbono que la biosfera.

El carbono procede del interior de la Tierra, donde se acumuló cuando se formó nuestro planeta. Cada vez que un volcán emite dióxido de carbono, un ser vivo lo asimila.

¿De dónde procede el agua?

Hay varias hipótesis, pero la más creíble es que la trajeron asteroides cuyas órbitas están más allá de Marte.

Un Escenario para la Vida

El escenario en el que surge la vida en la Tierra está definido por:

• Un interior muy caliente: Vulcanismo. Los continentes aún no se habían formado; casi todo el vulcanismo era submarino. Muchos organismos primitivos vivían en aguas calientes ricas en minerales, sin necesidad de la energía solar.
• Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico. En la atmósfera no había oxígeno y tampoco ozono que protegiese al planeta de los rayos ultravioleta, así que la vida era difícil. El escenario era un planeta oceánico con volcanes submarinos.

Un Experimento Histórico: Stanley Miller

En 1953, Stanley Miller sintetizó aminoácidos a partir de amoníaco, vapor de agua y metano, que se suponía eran los gases de la atmósfera primitiva. Miller dijo que esa síntesis era la que se había producido para la aparición de la vida. Hoy se piensa que este experimento no explica el origen de la vida, pero demostró que se puede sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica.

Lo que Pensamos Hoy sobre el Origen de la Vida

• Hipótesis metabólica: Pequeñas moléculas se aislaron del medio, iniciando unos procesos químicos hasta que se produjo la unidad.
• Mundo ARN: Algunos bioquímicos dicen que moléculas de ARN, que se replican mediante mutaciones, comenzaron la evolución de la vida.

La Vida: En el Principio y Ahora

En el principio, la vida dejó huella en Groenlandia. Algunos minerales de allí son carbonatos y el carbono que contienen son isótopos de procesos atómicos.

Isótopos: Átomos de un mismo elemento químico que tienen masas diferentes.

Se podría averiguar la fecha de los seres vivos; la vida apareció en la Tierra hace unos 4000 millones de años.

3. La Evolución y sus Pruebas

Conocemos solo el 90% de los seres vivos del planeta. Todos proceden de unos antepasados comunes, como demuestran los fósiles. A esto se le conoce como evolución.

Hay tres pruebas que apoyan la evolución:

• Las biológicas: Se basan en organismos actuales.
• Las paleontológicas: Se basan en los fósiles.
• Las moleculares: Se basan en la genética.

Pruebas Biológicas

La estructura de los huesos de las extremidades y su disposición son tan semejantes que se piensa que son adaptaciones de una única anatomía.

Otra prueba son los órganos vestigiales; el ser humano tiene más de 100 órganos vestigiales.

La prueba definitiva de la evolución es el hecho de que todos los organismos vivos poseen el mismo ADN y comparten las mismas proteínas y reacciones químicas.

Pruebas Moleculares

Se basan en que las mutaciones son constantes. Contando las diferencias en los genes entre las dos especies, se puede averiguar su parentesco.

4. Cómo Explicamos la Evolución

Una especie se define como el conjunto de organismos capaces de reproducirse entre sí y que tienen descendencia fértil.

Selección Natural

Charles Darwin propuso, para explicar la evolución, la selección natural basada en la supervivencia de los más aptos. La selección natural no era la primera teoría evolutiva; antes, Lamarck dijo que las especies variaban al adquirir nuevos órganos para solucionar nuevas necesidades.

Darwinismo y Genética

Darwin no comprendía por qué había cachorros más fuertes que otros. Los caracteres del padre y de la madre se mezclan. Hoy llamamos genes a estos factores de la herencia, y genética a la ciencia que los estudia. El darwinismo, unido a la genética, se ha llamado neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.

El Ritmo de la Evolución

Para que de una especie se origine una nueva, hace falta un millón de años. La forma más fácil es que una pequeña población de individuos quede aislada. Las mutaciones que se produzcan se propagarán más rápidamente.

Selección Artificial

El ser humano ha seleccionado, en los animales y plantas domésticas, a los mejores, y estos eran los que se reproducían.

Radiaciones Evolutivas

Hay momentos en los que la aparición o extinción de especies se incrementa. Cuando hay una Pangea, el número de especies es menor, y cuando los continentes están separados, hay más diversidad. A esto se le llama radiación evolutiva.

5. Extinciones

Ha habido cinco momentos de desaparición de muchas especies: las extinciones masivas.

La Gran Extinción

Esta tuvo lugar hace 252 millones de años; desaparecieron la mitad de las especies. No se sabe la causa; lo único seguro es que no cayó ningún asteroide. Se le achaca a una catástrofe por anoxia provocada por el calentamiento de la atmósfera a causa del vulcanismo. Se suele llamar efecto dominó porque una causa trae consigo a otras en cadena.

La Extinción de los Dinosaurios

Esta tan famosa tuvo lugar hace 65 millones de años. Un asteroide del tamaño de una montaña cayó en el sur de México y generó tsunamis gigantes, incendios, y grandes cambios de temperatura que exterminaron a las especies que necesitaban alimentos y una temperatura estable.

El Enigma de la Supervivencia

Hay algunas especies que han soportado cuatro extinciones masivas; han sobrevivido animales que comen semillas y los insectos que se alimentan de carroña.

6. El Origen del Ser Humano

Hace 8 millones de años, África se rompió en dos partes. Este cambio modificó el clima de África oriental y convirtió la selva en sabana. En la selva vivían grupos de primates, los antepasados de los homínidos. El cambio climático llevó a estos animales a cambiar sus hábitos.

La postura bípeda tiene ventajas sobre la cuadrúpeda, y sabemos que hace 4 millones de años ya había bípedos.