5.11: Historia de la vida
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¿Cómo aprendemos sobre el pasado?
Estudiamos los restos de cosas que existían hace muchos años. Las Ruinas de Pompeya han dado a arqueólogos, historiadores y otros estudiosos una enorme cantidad de información sobre la vida hace dos mil años. En esta sección se discute el estudio de cosas que son muchos miles de años mayores que estos restos.
Tierra en un día
Es difícil comprender las vastas cantidades de tiempo desde que la Tierra se formó y la vida apareció por primera vez en su superficie. Puede ayudar pensar en la historia de la Tierra como un día de 24 horas, como se muestra en la Figura a continuación. Los humanos habrían aparecido sólo durante el último minuto de ese día. Si somos tan recién llegados en el planeta Tierra, ¿cómo sabemos del vasto periodo de tiempo que nos precedió? ¿Cómo hemos aprendido del pasado lejano?
Historia de la Tierra en un Día. En este modelo de la historia de la Tierra, el planeta se formó a medianoche. ¿A qué hora evolucionaron los primeros procariotas? Aprendiendo sobre el pasado
Gran parte de lo que sabemos sobre la historia de la vida en la Tierra se basa en el registro fósil. El conocimiento detallado de los organismos modernos también nos ayuda a comprender cómo evolucionó la vida.
El registro fósil
Los fósiles son los restos conservados o rastros de organismos que vivieron en el pasado. Las partes blandas de los organismos casi siempre se descomponen rápidamente después de la muerte. En ocasiones, las partes duras, principalmente huesos, dientes o conchas, permanecen el tiempo suficiente para mineralizar y formar fósiles. Un ejemplo de un esqueleto fósil completo se muestra en la Figura a continuación. El registro fósil es el registro de vida que se desarrolló a lo largo de cuatro mil millones de años y se rearmó a través del análisis de fósiles.
Fósil de León Extinto. Este esqueleto fosilizado representa una especie de león extinto. Es raro que los fósiles estén tan completos y bien conservados como este. Para ser preservados como fósiles, los restos deben cubrirse rápidamente por sedimentos o conservarse de alguna otra manera. Por ejemplo, pueden estar congeladas en glaciares o atrapadas en resina arbórea, como la rana en la Figura de abajo. A veces se conservan rastros de organismos, como huellas o madrigueras (ver las huellas fósiles en la Figura a continuación). Las condiciones requeridas para que los fósiles se formen raramente ocurren. Por lo tanto, la probabilidad de que un organismo se conserve como fósil es muy baja.
La foto de la izquierda muestra una rana antigua atrapada en resina de árbol endurecido, o ámbar. La foto de la derecha muestra las huellas fósiles de un dinosaurio. Para que los fósiles nos “cuenten” la historia de la vida, deben estar fechados. Entonces pueden ayudar a los científicos a reconstruir cómo la vida cambió con el tiempo. Los fósiles se pueden fechar de dos maneras diferentes: datación relativa y datación absoluta. Ambos se describen a continuación.
- La datación relativa determina cuál de los dos fósiles es más antiguo o más joven que el otro, pero no su edad en años. La datación relativa se basa en las posiciones de los fósiles en capas rocosas. Las capas inferiores se colocaron antes, por lo que se supone que contienen fósiles más antiguos. Esto se ilustra en la Figura a continuación.
- La datación absoluta determina cuánto tiempo hace que vivió un organismo fósil. Esto le da al fósil una edad aproximada en años. La datación absoluta a menudo se basa en la cantidad de carbono-14 u otro elemento radiactivo que permanece en un fósil.
Relativo. Uso de capas de roca. La datación relativa establece cuál de los dos fósiles es más antiguo que el otro. Se basa en las capas rocosas en las que se formaron los fósiles. Relojes Moleculares
La evidencia del registro fósil se puede combinar con datos de relojes moleculares. Un reloj molecular utiliza secuencias de ADN (o las proteínas que codifican) para estimar la relación entre especies. Los relojes moleculares estiman el tiempo en la historia geológica cuando especies relacionadas divergieron de un ancestro común. Los relojes moleculares se basan en la suposición de que las mutaciones se acumulan a través del tiempo a una tasa promedio constante para una región dada de ADN. Se supone que las especies que han acumulado mayores diferencias en sus secuencias de ADN han divergido de su ancestro común en el pasado más lejano. Los relojes moleculares basados en diferentes regiones del ADN pueden usarse juntos para una mayor precisión.
Considera el ejemplo en la Tabla a continuación. La tabla muestra cuán similar es el ADN de varias especies animales al ADN humano. A partir de estos datos, ¿qué organismo crees que compartió el ancestro común más reciente con los humanos?
| Organismo | Similitud con el ADN humano (porcentaje) |
|---|---|
| Chimpancé | 98 |
| Ratón | 85 |
| Pollo | 60 |
| Mosca de la fruta | 44 |
Escala de tiempo geológico
Otra herramienta para comprender la historia de la Tierra y su vida es la escala de tiempo geológico, que se muestra en la Figura a continuación. La escala de tiempo geológico divide la historia de la Tierra en divisiones (como eones, eras y períodos) que se basan en cambios importantes en la geología, el clima y la evolución de la vida. Organiza la historia de la Tierra y la evolución de la vida sobre la base de eventos importantes en lugar del tiempo a solas. También permite que se ponga más énfasis en los acontecimientos recientes, de los que más conocemos.
Escala de Tiempo Geológico. La escala de tiempo geológico divide la historia de la Tierra en unidades que reflejan cambios importantes en la Tierra y sus formas de vida. ¿Durante qué eón se formó la Tierra? ¿Cuál es la época actual? Resumen
- Gran parte de lo que sabemos sobre la historia de la vida en la Tierra se basa en el registro fósil.
- Los relojes moleculares se utilizan para estimar cuánto tiempo ha pasado desde que dos especies divergieron de un ancestro común.
- La escala de tiempo geológico es otra herramienta importante para comprender la historia de la vida en la Tierra.
Revisar
1. ¿Qué son los fósiles?
2. Describir cómo se forman los fósiles.
3. Distinguir la datación relativa de la datación absoluta.
4. Esta tabla muestra comparaciones de secuencias de ADN para algunas especies hipotéticas. Con base en los datos, describir las relaciones evolutivas entre la Especie A y las otras cuatro especies. Explica tu respuesta.
| Especies | Similitud de ADN con la especie A |
|---|---|
| Especie B | 42% |
| Especie C | 85% |
| Especie D | 67% |
| Especie E | 91% |
5. Describir la escala de tiempo geológico.
Recursos
| Imagen | Referencia | Atribuciones |
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[Figura 1] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12; Hana Zavadska; Ernst Haeckel Fuente: Fundación CK-12; http://en.Wikipedia.org/wiki/File:Age-of-Man-wiki.jpg Licencia: CC BY-NC 3 .0 |
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[Figura 2] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 3] | Crédito: Usuario:Karora/Wikimedia Commons Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Thylacoleo_skeleton_en_naracoorte_caves.jpg Licencia: Dominio público |
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[Figura 4] | Crédito: Rana en resina: Derechos de autor de la imagen Galyna Andrushko, 2014; Huella: Edmondo Gnerre Fuente: Rana en resina: http://www.shutterstock.com; Huella: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:tuba_city_dinosaur_track.jpg Licencia: (Rana en resina) Licencia de Shutterstock; (Huella) CC BY 2.0 |
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[Figura 5] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 6] | Crédito: Hana Zavadska Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |