Evolución Humana (un resumen)

En el Lago en Chad, Oeste de Africa, en el 2002, Michael Brunet descubrieron un fósil de "Toumai" (esperanza de vida en lenguaje Gorano) que corresponde a un homínido, el más antiguo hallado hasta ahora y data entre 6 y 7 Millones de años. Este fósil fue un craneo encontrado entre las cenizas volcanicas del desierto y consistía en un antiguo mono con un cerebro del tamaño de un chimpancé, pero la forma de los dientes era mas semejante a los humanos más antiguos conocidos, hocico no protuberante, caninos reducidos y no filudos. Falta por descubrir si caminaba o no en dos patas. Desde esta epoca, han pasado 5 a 7 millones de años atrás en los que se separaron los simios de los hominidos. Desde entonces la diversificación ha sido amplia y compleja debido a la escaces de fósiles y mala preservación de los huesos.

En Lothagam 1967 se desenterró un fragmento de mandibula con un diente incrustado de 5,6 Millones de años.

En Aramis (Etiopia) se encontró fosiles de una rama diferente de hominidos de 4,4 Millones de años y se le llamó Australopithecus ramidus, probablemente un sucesor de Lothagam.

A 2.400 Km del gran Rift (Africa Oriental en Chad) se encontró una mandibula y dientes de Australopithecus bahrelghazali de entre 3,1 y 4,1 Millones de años.

Paralelamente en el Lago Turkana (Africa Oriental, Kanapoi, cerca de Kenia) se descubrieron fósiles son rasgos simiescos, bipedos y cerebro pequeño. Se le llamó Australopitecus Anamensis de 4 Millones de años atrás.

En Hadar (Etiopía) descubren un fósil muy completo de una hembra (Lucy) y lo llamaron Autralopitecus afarensis, de 3,6 Millones de años. Es de baja estatura, simiesco, de largos brazos, bipedo, mandibula prominente, frente amplia, mejillas anchas y musculos fuertes, volumen cerebral de 1/3 del actual, cerebro pequeño, brazos largos, piernas cortas, torax en forma de cono, gran barriga. También se encontró un bebé (Dikika) en otra excavación muchos años después. En Laetoli (Tanzania) sobre ceniza volcanica se encontraron huellas de Afarensis. Estas huellas recuerdan mucho a la pisada humana, es decir, fuerte golpe de talón, seguido por un impulso con el dedo gordo del pie para adelantar el cuerpo y dedos no divergentes.

En Taung (Sudafrica) se encuentra un fósil de niño con el agujero foramen magnum hacia abajo con 2,5 Millones de años. Se les llamó Australopitecus Africanus. Paralelamente se encontró un Parantropus Etiopicus (Africa del este) de 2,6-2,2 Millones de años y otras siete especies semejantes, entre ellos Parantropus robustus 2,0-1,2 Millones de años y Parantropus Boisei 2,6-1,0 Millones de años aproximadamente, lo que indica que probablemente coexistieron. Tenian piernas más arqueadas que Lucy.

Homo Habilis (2,5-1,6 Millones de años en Africa Oriental y meridional. Largos huesos y piernas cortas, cerebro pequeño, dientes pequeños y adaptado a la vida arborea.

Homo Rudolfensis (2,5-1,9 Millones de años) en Africa Oriental, es de cara ancha y larga con arcos superciliares menos prominentes y cavidad craneal más grande y redondeada que H. Habilis.

En 1887, en Indonecia, se encuentra el "hombre de Java". Una calota, un femur y una muela. Lo llamó Pitecantropus erectus. En 1930 una expedición internacional encontró al hombre de Pekín. Tanto el hombre de Pekin como el hombre de Java pertenecían al genero Homo y actualmente se clasifican como Homo erectus (1 millon de años atrás).

Cerca del Lago Turkana se encontró a un niño de 1,54 Millones de años. E lado occipital era desarrollado (buena visión) pero casi sin frente (bajo pensamiento complejo). Este niño era H. erectus inventó el hacha de mano e hicieron artesanía fina, ya que tallaban piedras, madera y hueso.

Aquellos H. erectus que permanecieron en Africa se llamarón H. ergaster de nariz más prominente y brazos y piernas de proporciones más modernas. (Muchos investigadores creen que A.boisei, rudolfensis, habilis y ergaster son un H. erectus)

En Georgia, 1991 en la localidad de Dmanisi (1,75-2,4 Millones de años) se encontraron mandibulas con rasgos modernos y barbilla vertical. Dientes parecido al hombre moderno. Estos craneos tenian una gran diversidad de formas pero cabian dentro de la clasificación de H. erectus. La diversidad de formas sugiere diferencias raciales que se distribuian desde China hasta Europa. Existe a hipotesis de que H. Habilis dio origen a H. erectus y H. sapiens por modificaciones sucesivas en lugar de ramas distintas. Dmanisi son parecidos a H. habilis. Actualmente se cree que hubieron grupos que entraban y salían desde Africa hacia Europa. Homo erectus tiene dataciones entre 50.000 y 1,6 Millones de años atrás y pudieron haber coexistido con H. sapiens.

H. ergaster es el H. erectus africano de 2-1,5 Millones de años

En España se encontró a H. Antecessor un ancestro de Homo Heidelbergensis. Este último vivió en China con H. erctus y dió origen a H. Neanderthal y H. sapiens modernos (700.000-300.000 años atras).

En Krapina, Croacia, se encontraron fósiles de H. Neandertal con 30.000 a 230.000 años de antiguedad. Practicaban el canibalismo como ritual o para alimentarse. Eran habiles y con buena capacidad intelectual. Hacian rascadores, puntas, cuchillos y hojas. Organizaba grupos de caza y cuidaban a los enfermos. Ocuparon desde Inglaterra hasta España.

H. sapiens alcanzó indonecia 60.000 años atrás y cruzaron hacia Australia navegando. En Australia en 1996 se hallaron lapices de hematina de 53.000-60.000 años y unas formas artísticas modernas, como miles de agujeros circulares picados hace 75.000 años en roca. Aquí también H. sapiens se modifica formando algunas variaciones como H. sapiens robusto de 15.000 años y H.sapiens grácil de 13.000 años.

El hallazgo de herramientas de piedra permitió la tecnica a un antepasado específico:
a) H. erectus creó piedras bifásicas "Achelenses" (500.000 años)
b) H. Neandertal creo rascadores y puntas "Musterienses" (100.000 años)
c) H. sapiens en Europa creó puntas enmangadas "Chatelperroniense" (50.000 años)
d) H. sapiens moderno creó hojas "Auriñacienses" (30.000 años)

Al H. sapiens moderno se le llamó "Hombre de Cro-Magnon" por el nombre de la cueva francesa en 1968.

H. sapiens no tiene más de 200.000 años de antiguedad.

En la Isla Flores de Indondonecia se encontró unos craneos de una linea remota ancestral aislada y desaparecida. Median 1 m de estatura, craneo chico de 18.000 años. Se les apodó Hobbit (Homo Florensis). descndió de H. erectus (13.000-95.000 años).

H. sapiens conquistó America en oleadas sucesivas a través del puente de Beringia hace 200.000, 40.000 y 20.000 años atras respectivamente. La última se produjo durante la glaciación y alcanzó una distancia por migración como la de Monte verde en Puerto Montt con una antiguedad de 15.000 años.

Jean Baptista Lamark, un genio y un error.

Continuando la serie de artículos publicados dedicados a la evolución, no podía faltar la figura de Lamarck y su fallida teoría de la evolución “Herencia de los caracteres adquiridos” más conocida como “Lamarckismo”, cubramos ese vacío, ya que el rechazo que sufrió la teoría de la evolución de Lamarck, marcó el descrédito de su autor en vida y aun mucho después de su muerte, y arrastró consigo injustamente al resto de su obra. No fue hasta principios del siglo XX cuando se revisaron sus ideas y se le comenzó a reconocer como un gran naturalista y pensador avanzado para su época.
Lamarck fue el primero en utilizar el término de biología para referirse a las ciencias de la vida y el que acuñó la palabra invertebrados. Sobre este nuevo campo escribió un importante libro en siete tomos "Historia natural de los animales invertebrados" (1815-1822) muy avanzado para su época.

Escribió sobre muy diversos temas como: meteorología, química e hidrología, pero por lo que es más conocido es por su teoría de la evolución, que expuso en el libro "Filosofía Zoológica" (1809). Según Lamarck, los órganos se adquieren o se pierden como consecuencia del uso o desuso, y los caracteres adquiridos por un ser vivo son heredados por sus descendientes. De está manera un herbívoro que estire el cuello para alcanzar las ramas altas, logrará que este se alargue, y tras varias generaciones de transmitir esta característica a sus descendientes tendríamos una jirafa. Para Lamarck el principio que rige la evolución, es la necesidad o el deseo, que él denominó "Besoin", también se conoce su teoría como "herencia de los caracteres adquiridos" o Lamarkismo.

Diversas circunstancias hicieron que Lamarck fuera perdiendo el prestigio y la posición científica conseguida, entre ellas se pueden considerar, que nunca expuso con claridad ni razonó de forma coherente sus sobrevalorados argumentos, subestimó sus deficiencias; utilizó un lenguaje presuntuoso y grandilocuente; y se ganó la enemistad de importantes adversarios, entre ellos el eminente biólogo y antievolucionista, Georges Cuvier. Lamarck murió solo, ciego y empobrecido a los 85 años en 1829.

Alfred Russel Wallace

Alfred Russel Wallace (8 de Enero de 1823 - 7 de noviembre de 1913) fue un naturalista inglés. Wallace es conocido sobre todo por haber alcanzado el concepto de selección natural, central en la teoría biológica de la evolución, independientemente de Charles Darwin.

El joven Wallace descubrió por su cuenta la noción de selección natural y remitió en 1858 para su revisión un manuscrito a Darwin, ya reconocido como la mayor autoridad en el área. Cuando Darwin lo leyó, se encontró con lo que calificó como el mejor resumen imaginable de las ideas que el mismo llevaba gestando trabajosamente desde hacía más de veinte años. Tras consultar con Charles Lyell y el propio Wallace, Darwin realizó una presentación pública ante la Linnean Society de Londres, acreditando a Wallace como codescubridor.

Wallace fue un naturalista viajero, como muchos en su época, que acompañó por ejemplo a Henry Bates a la Amazonia. Entre 1854 y 1862, época del hallazgo de la selección natural, viajó por Insulindia (los archipiélagos del Sudeste Asiático) recogiendo especímenes. Wallace recogió sus experiencias en el libro El archipiélago malayo, publicado en 1869. Una aportación señalada y duradera de este período es la definición de la llamada línea de Wallace, un límite biogeográfico muy preciso que separa regiones florística y faunísticamente muy diferenciadas, y que pasa entre las islas de la Sonda, Nueva Guinea y las Célebes, por un lado, y Java, Borneo y Filipinas por otro. Wallace es considerado, justificadamente, como uno de los padres de la Biogeografía.

Conceptos de evolución

La evolución puede ocurrir sin cambio morfológico; y el cambio morfológico puede ocurrir sin evolución. Los humanos son más grandes ahora que en un pasado reciente, resultado de una mejor dieta y las medicinas. Los cambios fenotípicos, como éste, inducidos únicamente por cambios en el ambiente no cuentan como evolución porque estos cambios no son hereditarios; en otras palabras, el cambio no pasó a la descendencia. El fenotipo son las propiedades morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y comportamentales, entre otras, exhibidas por un organismo. El fenotipo de un organismo está determinado por los genes y su ambiente. La mayoría de los cambios debidos al ambiente son bastante sutiles, por ejemplo las diferencias en talla. Si una gran escala de cambios fenotípicos se debe a cambios genéticos, entonces es evolución.Evolución no es progreso. Las poblaciones simplemente se adaptan al ambiente circundante. Estas necesariamente no llegan a ser mejores con el tiempo en ningún sentido absoluto. Una característica o estrategia que es exitosa en un momento dado puede resultar inapropiada en otro. Paquin y Adams demostraron esto experimentalmente. Ellos establecieron un cultivo de levaduras y lo mantuvieron por muchas generaciones. Ocasionalmente podía originarse una mutación que permitía a su portador reproducirse mejor que sus contemporáneas. Estas cepas mutantes podían desplazar a las cepas anteriormente dominantes. En diferentes momentos se tomaron muestras de las cepas más exitosas de cada cultivo. En experimentos posteriores de competición cada cepa podía desplazar al tipo dominante inmediatamente previo en el cultivo. Sin embargo, algunas cepas aisladas inicialmente podían desplazar a cepas que se aislaron tardíamente en el experimento. Las habilidades competitivas de las cepas fueron siempre mejores que la de los tipos previos, pero la competitividad en sentido general no se incremento. Cualquier éxito de un organismo depende del comportamiento de sus contemporáneos. Para la mayoría de las características o comportamientos no es probable que ésta sea la estrategia o el diseño óptimo, únicamente uno contingente. La evolución puede parecerse a un juego de piedra/papel o tijera.

Los organismos no son blancos pasivos de su ambiente. Cada especie modifica su propio ambiente. Al menos, los organismos remueven nutrientes de sus alrededores y les adicionan desechos. Con frecuencia los desechos benefician a otras especies. El estiércol de los animales es fertilizante para las plantas. Por otra parte, el oxígeno que nosotros respiramos es un producto de desecho de las plantas. Las especies simplemente no cambian a propósito su ambiente; ellas modifican sus ambientes permitiéndoles acomodarse. Los castores construyen presas que les permite crear un estanque adecuado para ellos y para levantar su descendencia. Por otra parte, cuando el ambiente cambia, las especies pueden migrar a climas confortables o buscar microambientes a los cuales están adaptadas.

La selección no es una fuerza en el sentido que lo son la fuerza de la gravedad o la fuerza nuclear fuerte. Sin embargo, en aras de la brevedad, algunos biólogos se refieren de esta forma. Esto con frecuencia lleva a confusión cuando los biólogos hablan de "presiones" selectivas. Esta expresión insinúa que el ambiente "empuja" a la población a un estado más adaptado. Este no es el caso. La selección solamente favorece los cambios genéticos benéficos cuado estos ocurren al azar -ésta no contribuye a su aparición. El potencial para actuar de la selección puede preceder con mucho a la aparición de la variabilidad genética seleccionable. Cuando se habla de selección como una fuerza, parece como si esta tuviese una mente propia; o si fuera la naturaleza personificada. Esto frecuentemente ocurre cuando los biólogos se ponen cuando hablan respecto a la selección natural. Tal cosa no tiene lugar en las discusiones científicas sobre evolución. La selección natural no es una entidad guiada o cognosciente; es simplemente un efecto.

Una falla relacionada con las discusiones sobre la selección es antropomorfizar a los seres vivos. A menudo parece imputárseles motivos conscientes a los organismos, incluso a los genes, cuando se discute sobre evolución. Esto sucede con mayor frecuencia cuando se discute sobre el comportamiento animal. Con frecuencia se dice que los animales adquieren un tipo de comportamiento porque la selección lo favorecerá. Esto se puede expresar de forma más precisa: "Los animales que, debido a su composición genética, tienen este comportamiento, tienden a ser favorecidos por la selección natural en relación con aquéllos que, debido a su composición genética, no lo poseen". Esta frase es algo engorrosa. Para evitarla, los biólogos antropomorfizan con frecuencia. Esto es desafortunado, porque muchas veces hace que los argumentos evolutivos suenen fatuos. Tenga en mente que esto sólo es por conveniencia a la hora de expresarse.

La frase "supervivencia del más apto" se utiliza a menudo como sinónimo de selección natural. La frase es incompleta y falaz. Para empezar, la supervivencia es sólo un componente de la selección -- y quizá uno de los menos importantes, en muchas poblaciones. Por ejemplo, en las especies poliginias, muchos machos sobreviven hasta la edad reproductiva, pero sólo unos pocos llegan a aparearse. Los machos pueden diferir poco en su habilidad para sobrevivir, pero mucho en su habilidad para atraer parejas -- la diferencia en el éxito reproductivo depende principalmente de esta última consideración. Además, la palabra apto es con frecuencia confundida con estar físicamente apto. La aptitud, en el sentido evolutivo, es la eficacia reproductiva media de una clase de variantes genéticas en un acervo genético. Apto no significa necesariamente más grande, más rápido o más fuerte.

Selección Natural

La selección Natural es el motor de la evolución y tiene su base en cuatro observaciones fundamentales:
1) Los organismos tienen una gran abundancia de descendientes.
2) Los descendientes tienen una gran variabilidad genética y fenotipica.
3) La gran variedad de descendientes obliga a los organismos a competir entre ellos y así se hace evidente "La lucha por la existencia" (denominada así por Thomas Malthus). Esta lucha no tiene por que ser cuerpo a cuerpo, y ni siquiera debe haber violencia. La lucha ocurre simplemente como efecto de la competencia.
4) Como resultado de la competencia, una de las poblaciones en competencia pierde y la otra gana. Esta última sobrevive y deja descendencia (el ganador es el adaptado).

¿Qué es Evolución?

La evolución es el cambio en el acervo genético de una población en el tiempo. Un gen es una unidad hereditaria que puede pasar inalterada por muchas generaciones. El acervo genético es el conjunto de todos los genes de una especie o población.

La polilla inglesa, Biston betularia, es con frecuencia citada como un ejemplo observado de evolución. (evolución: un cambio en el acervo genético) En esta polilla existen dos formas de color: claras y oscuras. H. B. D. Kettlewell encontró que las polillas oscuras constituían menos del 2% de la población anterior a 1848. La frecuencia de la forma oscura se incrementó en los años siguientes. Para 1898, el 95 % de las polillas en Manchester y otras zonas altamente industrializadas eran de la forma oscura. Su frecuencia fue menor en las áreas rurales. La población de polillas cambió de una mayoría de claras a una mayoría de oscuras. El color de las polillas está primariamente determinado por un simple gen (gen: una unidad hereditaria) Así pues, el cambio en la frecuencia de polillas oscuras representó un cambio en el acervo genético. (Acervo genético: Conjunto de todos los genes de una población) Este cambio fue, por definición, evolución.

El incremento en la abundancia relativa del tipo oscuro fue debido a la selección natural. La parte final del siglo XIX fue el tiempo de la revolución industrial en Inglaterra. El hollín de las fábricas oscureció los árboles de abedul en los que las polillas se posaban. En contraste con una superficie ennegrecida, las aves podían ver mejor las polillas de color claro y alimentarse más con ellas. Como resultado, más polillas oscuras sobrevivieron hasta la edad reproductiva y dejaron descendencia. El gran número de descendencia dejado por las polillas oscuras es lo que causó su incremento en la frecuencia. Este es un ejemplo de selección natural.

Las poblaciones evolucionan. (evolución: un cambio en el acervo genético) A fin de entender la evolución, es necesario ver las poblaciones como una agrupación de individuos, cada uno portando un juego de características. Un solo organismo no es representativo de la población entera a menos que no halla variación dentro de esta. Los organismos individuales no evolucionan, ellos mantienen los mismos genes durantes sus vidas. Cuando una población está evolucionando, la proporción de los diferentes tipos de genes está cambiando - cada individuo dentro de la población no cambia. Por ejemplo, en el caso previo, el incremento de las polillas oscuras; las polillas no se tornaron de claras a grises y luego oscuras a la vez. El proceso de evolución puede resumirse en tres sentencias: Los genes mutan. (gen: una unidad heredable) Los individuos son seleccionados. Las poblaciones evolucionan.

La evolución puede dividirse en microevolución y macroevolución. El tipo de evolución documentado anteriormente es microevolución. Los cambios grandes, como cuando una especie se forma, son llamados macroevolución. Algunos biólogos sienten que los mecanismos de la macroevolución son diferentes de aquellos del cambio microevolutivo. Otros piensan que la distinción entre los dos es arbitraria - macroevolución es microevolución acumulada.

La palabra evolución tiene una variedad de significados. El hecho que todos los organismos estén unidos por un ancestro común es con frecuencia llamado evolución. La teoría de cómo apareció el primer organismo es con frecuencia llamada evolución. Esta debería llamarse abiogénesis. Y frecuentemente la gente usa la palabra evolución cuando realmente se están refiriendo a la selección natural - uno de los muchos mecanismos de la evolución.

Charles Darwin y la Teoría de la Evolución

En 1831, el británico Charles Darwin (1809-1882), cuando solo tenía veintidós años, formó parte como naturalista de la expedición científica a bordo del bergantín de la armada británica H. M. S. Beagle, que realizó una expedición de cinco años (1831-1836), dando la vuelta al mundo con la finalidad principal de cartografiar las costas de América del Sur. Darwin tuvo ocasión de estudiar y recoger numerosos datos, y coleccionó e investigó numerosos seres vivos nunca vistos por él. Luego, convenientemente preparados, los enviaba a Londres para su posterior estudio, al que se dedicó el resto de su vida.

Darwin conocía la teoría de Lamarck, pero no encontró en sus observaciones pruebas de la misma. En las islas Galápagos encontró numerosas especies de pinzones que se diferencian unas de otras por pequeñas variaciones de un rasgo común.

También dedicó mucho tiempo a observar las tortugas gigantes. Descubrió que en cada isla vivía una especie distinta de tortuga. Todas estas especies se diferenciaban entre sí principalmente por la forma del caparazón.

Darwin pensaba que todos los pinzones de las islas descendían de un antepasado común y que, con el tiempo, se habían ido formando las especies actuales. Lo mismo debería haber sucedido con las tortugas. Las pequeñas diferencias entre unas y otras especies de tortugas y pinzones habrían aparecido muy lentamente, a lo largo de cientos o miles de años.

Darwin sabía que su teoría evolutiva resultaría muy polémica, por lo que pasó muchos años recopilando datos y elaborando su libro, en el que la expuso con detalle.

Fauna Ediacara

La primera evidencia fósil que tenemos de organismos multicelulares complejos (es decir, aparentemente con tejidos diferenciados), aparece en el Proterozoico Superior, hace unos 600 Ma. Es la denominada “fauna de Ediacara”, por la localidad de Australia donde fue descubierta en 1947, aunque posteriormente se han encontrado restos de ella en todo el mundo (entre ellas Burgues Shale en Canadá). Está formada por huellas y moldes de partes blandas de una gran variedad de organismos, que llegan a medir más de un metro en varios casos. Lo más sorprendente de esta “primera fauna” es su gran diferencia con la mayoría de las morfologías animales posteriores: abundan las formas planas con simetrías radiales o espirales de tres o cinco radios, mientras que los orgánismos con simetría bilateral (la norma posteriormente) son minoría. Esto ha llevado a proponer que Ediacara fue un “experimento evolutivo fallído”; un momento en el que aparecieron gran cantidad de novedades evolutivas (sobre todo morfológicas) que no “funcionaron”, ya que es muy difícil encontrar continuidad de las características de Ediacara en los organismos posteriores.
Pero esta afirmación (“fallido”) conlleva una visión “dirigida” de la evolución, cada vez más discutida. Más aun teniendo en cuanto lo desconocida que nos resulta todavía la fauna de Ediacara, incluso en sus aspectos más básicos, como por ejemplo: ¿Cómo era el metabolismo de estos organismos?. Una propuesta, estimulante pero controvertida, sobre esta fauna, propone que estos organismos no eran animales (organismos eucariotas pluricelulares con tejidos diferenciados) sino procariotas multicelulares, sin cavidades internas ni tejidos diferenciados. Además, en los últimos años se están acumulando las evidencias sobre una importante perturbación global del ciclo del carbono al final del Proterozoico, es decir, coincidiendo con la brusca desaparición de la fauna de Ediacara. La fuerte y breve anomalía de carbono que aparece en el registro en ese momento no tiene aún una causa clara, aunque es muy similar a las anomalías que aparecen asociadas a las grandes extinciones en masa del Fanerozoico que veremos más adelante. Así, el final de la enigmática fauna de Ediacara pudo haber estado relacionado con un fenómeno breve y catastrófico, que hizo desaparecer a la gran mayoría de estos organismos complejos, abriendo el camino a la gran “revolución” biológica que marca el inicio del Fanerozoico: la llamada “explosión del Cámbrico”.

Reinos actuales según la biología molecular

En 1990 el científico Alemán Carl Woese propuso la existencia de tres dominios para clasificar a los seres vivos: Archaea, Bacteria y Eukarya. En el dominio Eukarya se consideran cuatro reinos: protistas, fungi, plantae y animalia.
Reino Archea: Están los organismos más simples y con un origen en los ambientes hidrotermales, en donde el medio es sumamente tóxico para los organismos que viven expuestos al aire.
Reino Bacteria: Sin núcleo. Pertenecen las bacterias comunes que viven en nuestro medio, algunas de las cuales producen enfermedades. Se le denomina también reino monera.
Reino Eukaria: Poseen núcleo. A este pertenecen los protozoos, hongos, plantas y animales.

Reinos clásicos de los seres vivos

Este es un ordenamiento clásico de todos organismos vivos. Notese la triste ausencia de los virus.

Reino Monera: son las bacterias, procariontes (sin núcleo) que absorben nutrientes del medio.

Reino Protista: que son los protozoos, eucariontes (con núcleo) con muchas membranas internas, obtienen su energía consumiendo nutrientes del medio.

Reino Hongos: no hacen fotosíntesis, poseen núcleo, se alimentan degradando la materia organica y reabsorbiendo sus nutrientes con las raicillas.

Reino Planta: Realizan la fotosíntesis para obtener su energía. Poseen núcleo.

Reino Animal: Realizan la respiración celular. Poseen núcleo. Son heterotrofos.

Hipótesis del origen de la vida: Fuentes hidrotermales

Las fuentes hidrotermales son lugares excepcionales donde prolifera una fauna exuberante y especial. Ahí se han descubierto unas 300 especies de animales (gusanos, crustaceos, esponjas, estrellas, bacterias). La particularidad de estos ecosistemas se mantienen independientes de la luz solar debido a la profundidad marina y los organismos son quimiosinteticos. Las bacterias metabolizan los gases reducidos especialmente el sulfuro de hidrógeno para fijar el CO2 al igual como lo hace una planta. Esta hipótesis tiene su evidencia en que los organismo más antiguos son termofilos, en consecuencia en estos sistemas dinámicos se favorece la síntesis de monómeros, polimeros y protocelulas en diversos entornos químicos por medio de la temperatura, pH y concentraciones.

Hipótesis del origen de la vida: Arcillas

Según Goldschmit y Bernal, el origen de la vida está en los minerales, especialmente la arcilla. Estos minerales asumirían como catalizadores como membrana formando los contenedores donde ocurriría el primer metabolismo y como material genético. A la arcilla se le atribuye un papel en la adsorción de sustancias orgánicas disueltas. La pirita es un mineral en el que las moléculas se adhieren y se seleccionan y reaccionan en forma ordenada favorecidas por las altas temperaturas. El metabolismo que se produce en ellas es bidimensional al unirse sobre la superficie y dan origen a las cadenas alifaticas, es decir hidrocarburos, las primeras moléculas orgánicas.

Hipótesis del origen de la vida: Meteoritos

La vida se originó segun esta hipótesis, por el impacto en nuestro planeta de los meteoritos, asteroides y polvo cósmico provenientes del espacio interestelar. En los meteoritos se han detectados por lo menos 10 moléculas, tales como hidrógeno, agua, amoniaco, monoxido de carbono, acetaldehido y otros, siendo estos elementos precursores de las biomoléculas. Además en los meteoritos se han detectado aminoácidos, bases nitrogenadas o lipidos.

Hipótesis del Origen de la vida: Caldo Primitivo

El Bioquímico Ruso Alexander Oparín formuló la hipótesis que la vida se originó en océanos primitivos ricos en compuestos orgánicos, la sopa primitiva. Según Oparín la atmosfera primitiva estaba compuesta por vapor de agua, amoniaco, hidrógeno, dióxido de carbono, ácido sulfídrico, metano y otros compuestos. Estos entraban en contacto con fuentes de energía produciendo la síntesis de los compuestos orgánicos, los cuales se irían acumulando en los mares primitivos formando una disolución en el cual se originarían una serie de procesos de organización cada vez más complejo, partiendo de las moléculas orgánicas hasta la formación de protocelulas (coacervados) y finalizando con la evolución biológica.

Stanley Miller (USA, en la foto) diseñó un experimento que consistía en exponer una mezcla de los gases anteriormente dichos a descargas eléctricas, luego condensó los gases y el resultado fue la producción de aminoácidos. Esta hipótesis es la que cuenta con más adeptos. La desventaja es que es muy caótica y sus componentes muy diluidos.

Evidencia clásica del Big-Bang 4: Paradoja de Olbers

Si el Universo hubiese existido siempre, la luz hubiera llegado ya a todas partes, por lo tanto el cielo nocturno sería blanco, pues la luz alcanzó a todos los rincones del vasto universo. Sin embargo, el cielo que vemos es negro, lo que indica que nuestro Universo es reciente, no existió eternamente pues ya que a pesar que la luz viaja a 300.000 Km/s, esta todavía no llega desde muchos rincones apartados del universo.

Evidencia clásica del Big-Bang 3: Espectroscopia

Las 3/4 partes de la masa total del universo esta constituida por Hidrógeno, una cuarta parte es Helio, un porcentaje muy pequeño es Litio y fracciones muy pequeñas son otros elementos más pesados (del oxígeno hasta el Uranio). Estos elementos más pesados fueron producidos por reacciones nucleares que tuvieron lugar en el interior de las estrellas. Esto ha podido comprobarse por el análisis espectral de galaxias y supernovas para conocer su composición (Recuerde que cada elemento al ser calentado posee su propio espectro de emisión). Solo una gran explosión puede explicar las grandes masas existentes de hidrógeno, helio y litio en el Universo.

Evidencia Clasica del Big-Bang 2: Ruido de Fondo

Hoy el Universo parece bañado por una emisión uniforme de microondas. El Universo comprimido y muy caliente, debió haber emitido su energía como rayos gamma, que son los de longitud de onda más corta conocida. En 1960, fisicos de Princeton calcularon que esta radiación primera todavía debería ser detectable y debería provenir de todas partes ya que debió haber sido emitida desde el comienzo del universo. Estas microondas serían como las brazas que aún quedarían despues de la enorme temperatura de una gran explosión. Esto fue corroborado en laboratorios y no tenía ninguna otra explicación

Evidencia clásica del Big-Bang 1: Corrimiento al Rojo

En 1920, Edwin Hubble descubrió que el universo se esta expandiendo en todas direcciones y de que mientras más lejanas estaban las galaxias, más rápidamente se estaban distanciando de nosotros. Si todo se estaba expandiendo, era lógico pensar que en algún momento, en el pasado, toda la materia y la energía del Universo habían estado juntas y comprimidas en un solo punto. Antes de Hubble, Alexander Friedman, usando las ecuaciones de Einstein, ya había propuesto que el universo se estaba expandiendo. El descubrimiento de Hubble fue una confirmación de esta hipótesis. Lo que descubrió Hubble fue que el espectro de luz que emitían las Galaxias a medida que se iban alejando cambiaba hacia el rojo debido al efecto Doppler. Si aceptamos que todos los cumulos de estrellas son igualmente brillantes, el grado de desvanecimiento que observamos en una determinada galaxia nos indica la distancia que ella a alcanzado. Habble concluyó que la desviación del espectro de la galaxia hacia el rojo es directamente proporcional a la distancia a la que nosotros la observamos. Una galaxia que esté dos veces más lejana de nosotros que otra galaxia tiene dos veces el cambio al rojo.

Origen del Universo

En la cosmología moderna, el origen del universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que tenemos actualmente en el universo como consecuencia de una gran explosión. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días y conlleva que el universo podría haberse originado hace entre 13.500 y 15.000 millones de años, en un instante definido. En la década de 1960, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que Albert Einstein con la teoría de la relatividad general había predicho anteriormente.

Existen diversas teorías científicas acerca del origen del universo. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.

En la comunidad científica tiene una gran aceptación la teoría inflacionaria, propuesta por Alan Guth en los años setenta, que intenta explicar los primeros instantes del universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro. Supuestamente nada existía antes del instante en que nuestro universo era de la dimensión de un punto con densidad infinita, conocida como una singularidad. En este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. Según esta teoría, lo que desencadenó el primer impulso del Big Bang es una "fuerza inflacionaria" ejercida en una cantidad de tiempo prácticamente inapreciable. Se supone que de esta fuerza inflacionaria se dividieron las actuales fuerzas fundamentales.

Este impulso, en un tiempo tan inimaginablemente pequeño, fue tan violento que el universo continúa expandiéndose en la actualidad. Hecho que fue corroborado por Edwin Hubble. Se estima que en solo 15 x 10^-33 segundos ese universo primigenio multiplicó sus medidas por 100.

El universo después del Big Bang comenzó a enfriarse y a expandirse, este enfriamiento produjo que tanta energía comenzara a estabilizarse. Los protones y los neutrones se “crearon'” y se estabilizaron cuando el universo tenía una temperatura de 100.000 millones de grados, aproximadamente una centésima de segundo después del inicio. Los electrones tenían una gran energía e interactuaban con los neutrones, que inicialmente tenían la misma proporción que los protones, pero debido a esos choques los neutrones se convirtieron mas en protones que viceversa. La proporción continuó bajando mientras el universo se seguía enfriando, así cuando se tenía 30.000 millones de grados (una décima de segundo) habían 38 neutrones por cada 62 protones y 24 a 76 cuando tenía 10.000 millones de grados (un segundo).

Lo primero en aparecer fue el núcleo del deuterio, casi a 14 segundos después, cuando la temperatura de 3.000 millones de grados permitía a los neutrones y protones permanecer juntos. Para cuando estos núcleos podían ser estables, el universo necesitó de algo más de tres minutos, cuando esa bola incandescente se había enfriado a 1.000 millones de grados.

Algo más de cuatro minutos bastaron para que los núcleos de hidrógeno (protones) y los núcleos de deuterio pudieran fusionarse en un núcleo de helio. Las altas temperaturas no permitían que éstos núcleos pudieran capturar aún electrones. Cuando el universo tenía algo más de 30 minutos (a una temperatura de 300 millones de grados), la materia estaba en estado de plasma, o sea, ambos núcleos podían coexistir con electrones libres. Éste estado podemos encontrarlo en el interior del Sol.

A pesar que tantos hechos ocurrieron en un tiempo relativamente corto, éstos continuaron así hasta que la temperatura bajó lo suficiente para que núcleos atómicos puedan capturar electrones, casi 300 mil años después a una temperatura de unos 6 mil grados parecida a la superficie actual del Sol. Junto con esto los primeros fotones pudieron atravesar átomos de materia sin tener perturbaciones, hecho que produjo que el universo sea transparente. La materia y esta radiación necesitaban dejar de ser uno solo para poder formar lo que hoy conocemos como estrellas y galaxias, para esto se necesitaron no menos de un millón de años a partir de ese gran inicio.

Algo más de cuatro minutos bastaron para que los núcleos de hidrógeno (protones) y los núcleos de deuterio pudieran fusionarse en un núcleo de helio. Las altas temperaturas no permitían que éstos núcleos pudieran capturar aún electrones. Cuando el universo tenía algo más de 30 minutos (a una temperatura de 300 millones de grados), la materia estaba en estado de plasma, o sea, ambos núcleos podían coexistir con electrones libres. Éste estado podemos encontrarlo en el interior del Sol.

Formalmente para que todo lo expuesto aquí pueda ser válido, los científicos necesitan de una materia adicional a la conocida (o más propiamente vista) por el hombre. Varios cálculos han demostrado que toda la materia y la energía que conocemos es muy poca en relación a la que debería existir para que el Big Bang sea correcto. Por lo que se postuló la existencia de una materia hipotética para llenar ese vacío, a la cual se la llamo materia oscura ya que no interactúa con ninguna de las fuerzas nucleares (fuerza débil y fuerte) y ni el electromagnetismo, solo con la fuerza gravitacional. En el gráfico de la derecha se puede ver las proporciones calculadas.