3.04.El origen de la vida. De la síntesis prebiótica a los primeros organismos: principales hipótesis. La generación espontánea: una respuesta al problema de la génesis de lo vivo

  • Una de las preocupaciones más antiguas del ser humano es saber cómo se originó la vida. A lo largo de los años, el hombre siempre se ha interesado por saber el origen de la vida en el planeta.
  • También ha sido uno de los temas más espinosos para la biología entender y explicar el origen de la vida, esa gran incógnita que acompaña a la humanidad desde épocas milenarias y que hoy en día, aún sigue buscando la respuesta.
  • Este interrogante ha dado la pauta a muchas investigaciones científicas para conocer la verdad sobre los eventos que precedieron a la aparición de los seres vivos. En su afán por encontrar una explicación, los científicos de diferentes épocas propusieron algunas teorías basadas en explicaciones mágicas, religiosas y mitológicas, y más recientemente, en investigaciones científicas.
  • Las investigaciones realizadas desde la antigüedad han permitido establecer diversas teorías que intentan explicar cómo surge la vida y ¿cómo aparecieron los seres vivos.
  • En las actividades que te proponemos a continuación averigüarás por ti mismo cuáles fueron estas teorías y qué proponían para dar respuesta a estas preguntas.

3.04.1. Juego de simulación. ¿Sabrías diseñar un planeta capaz de albergar vida?

dot.jpg Presentación
  • Para entender cuál es el origen de la vida debemos en primer lugar tener claro cómo se originó el Universo para hacernos una idea de cómo eran las características de nuestro planeta desde sus inicios y qué elementos intervinieron en el proceso de generación de la vida, como ya hemos visto en la unidad anterior. En segundo lugar, desde un punto de vista científico, la primera pregunta que deberíamos plantearnos es: ¿cuáles son las condiciones que hicieron posible el desarrollo de la vida en la Tierra? Pues bien, para que resuelvas esta cuestión te proponemos el siguiente juego:
dot.jpg Diseñar un planeta capaz de albergar vida
  • En la siguiente aplicación que te proporcionamos, tendrás que construir un planeta en el que se puedan dar las condiciones para que la vida sea posible en él.









  • Instrucciones
  • La aplicación te permite ir seleccionando las características que afectan al desarrollo de la vida en un planeta. El cuadro donde debes ir seleccionando las distintas condiciones del planeta está situado arriba a tu derecha.
  • Los parámetros que se pueden elegir son:
    • * El tipo de estrella alrededor de la cual orbita tu planeta.
    • * La distancia a la estrella.
    • * La masa de tu planeta.
    • * La existencia de fenómenos volcánicos.
    • * La existencia de una tectónica de placas.
    • * Existencia de agua.
    • * Existencia de organismos productores.
A la hora de elegir cada parámetro, en el recuadro de tu izquierda aparece una explicación de las diferentes opciones que tienes para elegir.
dot.jpg Tarea
  • a) Construye un planeta capaz de albergar vida siguiendo las instrucciones que te hemos proporcionado. Al final del proceso, la aplicación te indicará si el planeta podría desarrollar vida o no.
  • b) ¿Cuáles son las condiciones que hacen posible el desarrollo de la vida en la Tierra?
  • c) Para comprobar que lo has entendido, redacta un pequeño informe indicando cuáles son las características que se deben cumplir para que se desarrolle la vida en un planeta.

3.04.2. Debate sobre el origen de la Creación. La "teoría" creacionista

dot.jpg Presentación
  • creacion-de-adan.jpgLa ilustración de la derecha es un fragmento del fresco La Creación pintado por Miguel Ángel en la Capilla Sixtina del Vaticano.
  • En la cultura occidental, durante mucho tiempo, se ha aceptado como válido lo escrito en la Biblia, más concretamente en el Génesis, sobre el origen de la vida. Según lo escrito, la creación de todas las cosas se llevó a cabo durante solo seis días.
  • Durante muchos siglos, la Creación fue la única idea para explicar el origen del hombre en la Tierra en el mundo occidental.
  • En nuestros días se interpreta la Biblia de otra manera, desde un punto de vista moral y religioso, en el ámbito de las creencias personales, y no como una fuente de saber científico. De igual modo, la ciencia no debe prestar atención a problemas religiosos o morales.
  • Pero ¿sabes en qué consiste la Creación según la religión cristiana?
  • Antes de contestar, documéntate bien consultando la siguiente información, de forma que te prepares para participar en un debate con tus compañeros.
dot.jpg Recursos para preparar el debate:
dot.jpg Debate en clase
  • Ahora que ya estás preparado, organiza un debate en clase en el que cada uno exponga:
    • a) Su aportación sobre lo que sabe de la Creación.
    • b) Qué les sugiere la siguiente imagen.

3.04.3. Teoría de la generación espontánea

dot.jpg Presentación
  • Lee el siguiente texto, consulta los recursos y realiza las actividades que te proponemos al final del mismo.
  • “Fue durante la antigua Grecia cuando surge esta idea que se ha mantenido viva durante más de dos mil años. La idea de la generación espontánea surgió también como una teoría materialista entre los griegos como Tales de Mileto, Anaximandro, Jenófanes y Demócrito (en el siglo V antes de Cristo). Para ellos la vida podía surgir del lodo, de la materia en putrefacción, del agua de mar, del rocío y de la basura, ya que ahí observaron la aparición de gusanos, insectos, cangrejos, pequeños vertebrados, etc. A partir de ello, dedujeron que esto se debía a la interacción de la materia no viva con fuerzas naturales como el calor del sol.
  • Posteriormente, Aristóteles (384-322 a. C.) la convierte en una teoría idealista. Él propone que la generación espontánea de la vida era el resultado de la interacción de la materia inerte con una fuerza vital o soplo divino que llamó entelequia. El pensamiento de Aristóteles prevaleció por muchos años. Como ejemplo podemos destacar los trabajos de J. B. Van Helmont (1577-1644) que realizó muchos experimentos sobre aspectos tales como el origen de los seres vivos, la alimentación de las plantas, etc.
  • Para comprobar que esta teoría era incorrecta, se realizaron experimentos por diferentes científicos interesados en echarla abajo. Esta idea sufrió un golpe cuando Francesco Redi (1626-1698) en el siglo XVII, realizó un experimento en el que puso carne en unos recipientes. Unos se sellaban y los otros no, con lo que resultaba que en los recipientes sellados no "aparecían" moscas de la carne y en los abiertos sí. Posteriormente, A. Leeuwenhoek (1632 - 1723), el inventor del microscopio, comunico que había observado organismos microscópicos vivos en el agua de lluvia. Esto llevó a que algunos científicos siguiesen admitiendo la posibilidad de que los microorganismos se originasen por generación espontánea. En 1745, J. T. Needham (1713 - 1781), después de realizar una serie de experimentos, siguió defendiendo la hipótesis de la generación espontánea de los microbios. Más tarde, en 1769, L. Spallanzani (1729 - 1799) repitió el experimento con caldo de carne caliente y observó que en los recipientes cerrados no se generaban microorganismos y en los abiertos sí. No obstante, los argumentos en contra eran que, debido a la falta de aire, no aparecían microbios. Por lo tanto, la controversia entre defensores y detractores de la generación espontánea seguía existiendo. Como ves, la tarea no fue sencilla y no se dieron los primeros pasos firmes en contra de esta teoría hasta el siglo XIX, cuando el científico francés Louis Pasteur, con un sencillo experimento, logró por fin demostrar que no existía la generación espontánea. ¡Por fin, adiós al mito de la generación espontánea! Después de los resultados de Pasteur, los experimentos estuvieron y están encaminados a demostrar que “la vida viene solo de la vida”. Los biólogos llaman a esto “Principio de Biogénesis”.
dot.jpg Recursos
dot.jpg Tarea
  • a. ¿En qué consiste la teoría de la generación espontánea? ¿Se la puede considerar una teoría científica?
  • b. En relación con la teoría de la generación espontánea, ¿quiénes la apoyaban?
  • c. ¿Quiénes estaban en contra de dicha teoría?
  • d. ¿Qué experimento realizó J. B. Van Helmont y qué resultados obtuvo?
  • e. ¿Qué experimento realizó Needham y qué resultados logró?
  • f. ¿Por qué no consiguió echar abajo la teoría de la generación espontánea?
  • g. Describe brevemente en qué consistió el experimento realizado por Francisco Redi.
  • h. ¿Cómo pudo refutar Lázaro Spallanzini los resultados obtenidos por Redi?
  • i. Describe brevemente el experimento de Louis Pasteur.
  • j. ¿Cómo logra comprobar que no existe la generación espontánea?
  • k. ¿Por qué fue tan difícil echar abajo la teoría de la generación espontánea?

3.04.4. Teoría de la Panspermia

dot.jpg Presentación
  • Lee el siguiente texto, consulta los recursos y realiza las actividades que te proponemos al final del mismo.
  • “Esta hipótesis de la panspermia defiende que la vida se ha generado en el espacio exterior, y que por él viaja de un sistema a otro. Fue Anaxágoras en Grecia, en el siglo VI a.C., el primero que la formula, pero fue a partir del siglo XIX cuando cobró auge debido a que los análisis realizados en meteoritos demuestran la existencia en ellos de materia orgánica. Uno de sus máximos defensores, el químico sueco Svante Arrhenius, afirmaba que la vida provenía del espacio exterior en forma de esporas que viajaban impulsadas por la radiación de las estrellas”.
dot.jpg Recursos para preparar el debate
dot.jpg Actividades
  • a. Investiga sobre esta teoría y explica en qué consiste, precisando la época en que fue propuesta y quiénes la sostuvieron.
  • b. De acuerdo con tu investigación en relación con la teoría de la panspermia, ¿qué opinas sobre ella?
  • c. ¿Cuáles son los argumentos en contra de esta teoría?
  • d. ¿Cuál es la situación de la teoría actualmente?
dot.jpg Debate
  • Ahora que ya se han informado, vamos a realizar un debate. Unos compañeros expondrán argumentos a favor de la panspermia y otro grupo expondrá argumentos en contra.

3.04.5. Las bases de la vida

Observa el siguiente vídeo:












dot.jpg Tarea
  • a) ¿Cuándo se formó la Tierra?
  • b) ¿Cómo era la Tierra hace 4.500 millones de años?
  • c) ¿Cómo era la Tierra al principio de su formación?
  • d) ¿Cuáles eran las condiciones que había en la Tierra al principio?
  • e) ¿Qué elementos tendría la atmósfera de la Tierra primitiva?
  • f) ¿Qué científico lanzó la hipótesis de la aparición de la vida en la Tierra?
  • g) ¿En qué año lanzó Oparin su teoría sobre la aparición de la vida en la Tierra?
  • h) ¿A partir de qué sustancias se forman las primeras biomoléculas?
  • i) ¿Qué hizo Stanley Miller para demostrar que efectivamente ocurrió la evolución química de los compuestos orgánicos?
  • j) Señala el orden correcto que se presupone en la formación de la vida.
  • k) ¿Cuál de las hipótesis sugiere que la formación de las proteínas fue posterior a la formación de un ácido nucleico?
  • l) ¿De qué se alimentaban los primeros organismos?
  • m) ¿Cuándo aparecieron los primeros productores primarios?

3.04.6. En busca de los primeros seres vivos. Relación entre la composición de la atmósfera y la aparición de la vida

  • De una manera u otra la realidad es que actualmente hay seres vivos en la Tierra. A partir de los datos obtenidos se puede establecer una secuencia sobre cuál ha sido el proceso que ha llevado hasta las células actuales.
  • En la siguiente animación puedes ver el origen de la tierra y de los seres vivos.

En la siguiente gráfica podemos observar cómo ha ido variando la composición de la atmósfera a lo largo del tiempo. En ella, se indican los momentos importantes en el proceso de formación de la vida tal y como la conocemos actualmente. Presta atención al momento en que aparecen las primeras células procariotas (células simples cuyo ADN está disperso en su interior), cuando aparecen las células eucariotas (células más compleja con un núcleo que contiene el ADN), y cuando empiezan las células a realizar la fotosíntesis (proceso que permite la obtención de materia orgánica a partir de materia inorgánica, con el desprendimiento de oxígeno).
gra_atm.jpg

Después de haber analizado detenidamente la gráfica contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué gases componían la atmósfera de la Tierra en el momento en que esta se forma?
b) ¿Con qué suceso coincide la aparición de oxígeno oceánico?
c) ¿Qué gas aparece en la atmósfera coincidiendo con la aparición de vida en los continentes?
d) ¿Qué gases componen la atmósfera de la Tierra en el momento actual?

3.04.7. En busca de los primeros seres vivos. Desarrollo de los primeros organismos

dot.jpg Presentación
Lee el siguiente texto, consulta los recursos necesarios y realiza las actividades que te proponemos al final del mismo.
  • Teniendo en cuenta los datos obtenidos de la gráfica de la actividad anterior, una secuencia en el desarrollo de los seres vivos sería aparece la membrana biológica, la cual separa el interior del organismo del medio ambiente externo, con lo que pudo tener un metabolismo rudimentario que permitió a la célula ancestral obtener energía por medio de la nutrición, reproducirse y responder a las variaciones del exterior.
  • Teniendo en cuenta que la aparición de vida se produjo en un mar de moléculas orgánicas, seguramente los primeros organismos obtenían sus alimentos a partir de su entorno, por lo que serían bacterias heterótrofas anaerobias fermentadoras.
  • Este proceso está limitado a la existencia de alimento en el medio ambiente, por lo que algunos organismos desarrollarían su propia forma de obtener energía, la fotosíntesis, con la que a partir de luz solar transformarían el dióxido de carbono en hidratos de carbono, emitiendo como residuo oxígeno. Este proceso transformó la atmósfera primitiva en algo muy parecido a nuestra atmósfera actual, en la que el oxígeno se convierte en un veneno mortal para los organismos anaerobios.
  • primerservivo.png
  • Entre los organismos existentes, algunos se adaptaron y empezaron a utilizar oxígeno para obtener energía a partir de los nutrientes orgánicos, en un proceso llamado respiración celular, en el que se desprende dióxido de carbono como residuo.
  • Mucho tiempo después, se desarrollaron las primeras células eucariotas, a partir de una asociación simbiótica entre células bacterianas más simples. Esta teoría se conoce como la teoría endosimbionte.
dot.jpg Actividades
  • a) ¿Qué características tenían los primeros organismos?
  • b) ¿Cómo obtenían energía los primeros organismos fotosintéticos? ¿Cómo cambió la atmósfera?
  • c) ¿Qué tuvieron que hacer los organismos para adaptarse a la nueva atmósfera?
  • d) ¿Qué son las células eucariotas? ¿Cómo se desarrollaron?

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