LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESNivel de Educacin BsicaDivisin de Educacin GeneralMinisterio de EducacinRepblica de ChileAutores:Patricia Lpez S.Ministerio de Educacin ngel Spotorno O.Universidad de ChileCoordinacin de equipos:Pilar Reyes J.Universidad de ChileDireccin General:Rosa Devs A.Universidad de ChileRevisin y correccin de estilo:Josefna Muoz V.Diseo y produccin: Rafael Senz H.Ilustraciones:Miguel MarfnImpresin:xxxxxxxCoordinacin editorial:Claudio Muoz P.Julio 2007Telfono: 3904754 Fax: 3909640Material elaborado en el marco del programa Educacin en Ciencias BasadaenlaIndagacin(ECBI),porelMinisteriodeEducacinyla Universidad de Chile.EVOLUCIN18 BSI CONDICELeccin 1Lnea de tiempo geolgico3Leccin 2A reconstruir la lnea de tiempo geolgico!13Leccin 3Cmo se supone que surgieron los organismos vivos en la tierra?27Leccin 4Qu son los fsiles?47Leccin 5Conociendo algo de la historia de la Teora de la Evolucin de Darwin55Leccin 6Una invitacin a indagar en evolucin69Leccin 7Cmo habrn surgido las distintas especies?81Leccin 8Un mecanismo evolutivo en accin89Leccin 9Poniendo a prueba una hiptesis de Darwin95Leccin 10 Refexionando como Darwin101Leccin 11Para comprender mejor la evolucin: el ADN110Leccin 12Algo ms sobre el ADN123Leccin 13Comprendiendo ms acerca de algunosmecanismos reproductivos133Leccin 14Estudiando algunos ejemplos de variacin en el ser humano141Leccin 15Ms all de la evolucin: Indagando acerca de los avances en ingeniera gentica147Leccin 16Cunto hemos aprendido?153Anexo 1Pauta de autoevaluacin y coevaluacin160Anexo 2Mapamundi161Anexo 3Mapamundi de los viajes de Charles Darwin1622LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESEVOLUCINJ8 BSI COLECCIN 1 LNEA DE tIEmPO gEOLgICO INtRODUCCIN Y OBjEtIVOSEldiseoyconfeccindelalneadetiempopreparaelescenarioparacomprenderelproceso evolutivo de las especies y, en particular, la posicin del humano en ella. Estalnearepresentaalgunosdeloseventosbiolgicosmsrelevantesacontecidosenelcurso demillonesdeaos.Suconfeccinaescalacontribuyeaqueniasyniosseasombrendela dimensin del tiempo transcurrido desde la formacin de la Tierra hasta nuestros das. La confeccin delalnealosestimula,adems,aaplicarherramientasmatemticasparahacerconversionesy relacionar medidas de longitud con mediciones de tiempo.Elregistrodeobservacionesenelrecorridoporlalnealespermiteubicaralhumanocomoel grupo de seres vivos que ms tardamente hace su aparicin en el planeta Tierra. Nios y nias podrn refexionar en torno a la reciente aparicin del humano y a los procedimientos utilizados por l para establecer ciertas evidencias y plantear conjeturas acerca de la evolucin de la vida en la Tierra.Esimportantequeniosyniasubiquencorrectamentecadagrupodeservivoenlalneade tiempo de acuerdo a las evidencias existentes, a la vez que establecen la relacin con la aparicin de otros grupos de seres vivos y comprendan que muchos de ellos se han extinguido en distintos momentos del tiempo geolgico.La socializacin de los resultados y el anlisis de la actividad es una buena instancia para anotar lasprimeraspreguntasquesurjanenrelacinalaevolucin,lasquepuedenmotivarpequeas investigaciones. CONtEXtO PEDAggICOAntesdeiniciarlaactividadindagatoriaesimportanteconoceryregistrarlospreconceptosdel alumnado. Las ideas que tengan acerca del tema pueden conocerse planteando preguntas que respondernindividualmente.Despus,susrespuestaspreliminarespodrnserconfrontadasal fnal del desarrollo del tema correspondiente. De esta manera, dispondrn de una evidencia de sus aprendizajes y usted obtendr una importante informacin para, incluso, redisear las actividades planifcadas previamente. 1LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESAlgunas de estas preguntas pueden ser, entre otras:Cules habrn sido los primeros seres vivos en aparecer sobre el planeta? En qu ambiente habrn aparecido?Cundo habr aparecido el humano?Sabes de algn ser vivo que se haya extinguido?Hace cuntos aos crees t que se form la Tierra?Qu son los fsiles? Conoces algn fsil? Qu sabes de evolucin?Algunas respuestas posibles pueden ser como las siguientes: HacecuntotiempoexistevidaenlaTierra? Hacemuchotiempo;comohace10.000millonesdeaos;hacemillonesdemillonesdeaos;milesdeaos;hacemsde65millonesdeaos;nadiesabeexactamente;msomenosenlaprehistoria;desdequeDioscreelmundo;hace4,3millonesdeaos;haceunmillndeaos... Culeshabrnsidolosprimerosseresvivos? Las plantas y animales que despus se transformaron en humanos; los hombres deNeanderthalenloshumanos,peroenrealidadfueronlosdinosaurios;lasclulas,luegolosdinosauriosseguidosporelHomosapiens;losdinosaurios;losmicroorganismos;lasplantas y clulas; en seres humanos Adn y Eva, en animales los dinosaurios; peces oreptiles que empezaron como clulas; todo parti por la unin de unas molculas; lospeces; una especie de pirign; los caverncolas. Desdehacecuntotiempoexistirelserhumano? Hacemuchotiempo;hacemilesdeaos;hacecomo110.000aos;nos;antesdeJess,como en el paleoltico; como 5.000 millones de aos; como 50.000.000 de aos; millones demillonesdemillonesdeaos;hacemsomenos50milaos;365.000millonesdeaos. Conocesalgnservivoquesehayaextinguido?Los dinosaurios y el mamut; tigre diente de sable; de varias especies; los caverncolas; no s;lostrilobites;ellobodeTasmania.Del anlisis de estas respuestas de nios y nias de 8 bsico resulta evidente la diversidad de los preconceptos, as como ciertas ideas intuitivas que pueden difcultar el aprendizaje. Es importante tenerlas presente durante la clase para enfatizar justamente aquellos conceptos cientfcos que se contraponen con estas ideas intuitivas.Lacomprensindeltiempogeolgicoporpartedeniasynios,procesoindispensablepara aproximarse a una idea de evolucin, se ve obstaculizada por la magnitud temporal de los datos. Paraenfrentarestadifcultadesindispensableofreceroportunidadesparaquelosestudiantes logren imaginar tales magnitudes.EVOLUCIN58 BSI COLa representacin de una Lnea de tiempo en el patio de la escuela es una excelente opcin para grafcar estas magnitudes: cada metro de cuerda representa 100 millones de aos y la aparicin de los distintos seres vivos es representada por los nios y nias. Es importante considerar que son numerosas las publicaciones y pelculas relativas a la evolucin, algunas de ellas pertenecientes al mbito de la cienciafccin en las que se presentan historias que pueden conducir a ideas erradas. No siempre se separa con facilidad la fccin de las evidencias cientfcas.LarepresentacindelaLneadetiempogeolgicoutilizandounacuerdaenlacualunodelos extremos marca la formacin de la Tierra y el otro extremo el momento actual, provoca el primer impacto en los estudiantes: 4.600 millones de aos de la vida de la Tierra estn representados en una cuerda de 46 metros de longitud.Los alumnos, distribuidos en grupos de cuatro integrantes, reciben informacin sobre la aparicin deundeterminadogrupodeorganismos.Conestosdatoscalcularnlaubicacindeesegrupo deorganismosenlacuerda.Unrepresentantedelgruposeubicarenellugarcorrespondiente portando un cartel que identifque al grupo de organismos que simboliza. Posteriormente,cuandotodosseubicanenlalneadeacuerdoalmomentodeaparicindel organismoasignado,niosyniascomienzanarelacionardistanciasenlalneaconeltiempo transcurrido en la historia de la vida en la Tierra. Un vez que recorren y observan la Lnea de tiempo, estn en condiciones de hacer y registrar en sus CuadernosdeCiencias, inferencias respecto a la evolucin de la vida en la Tierra. Porejemplo,lessorprendequelaubicacindelasbacteriasseaa15metrosdeliniciodela cuerda; se desconciertan cuando perciben que aquellos que representan a gran parte de los seres vivosquehoyexistendebenubicarseenunespaciomuypequeo,casienellmitefnaldela cuerda y que el humano prcticamente no tiene un espacio en ella.Posteriormente, guiados por usted socializan sus ideas y registran en un papelgrafo las ideas ms relevantes y las evidencias o argumentos que las respaldan. Estasideas(inferencias)sondegranrelevancia,puestoqueconstituirnelmaterialapartir delcualcadadocentepodrbasareldesarrolloconceptualylasistematizacindelosnuevos aprendizajes. L CONCEPtOS Y NOCIONES ImPLICADAS Tiempogeolgico,especieextinguida,biodiversidad,relacinespacio-tiempo,bacterias.Elprocesoevolutivoeslento;algunosseresvivosactualesnoexistieronsiempreyotrossehan extinguido; ha transcurrido mucho tiempo entre la aparicin de las primeras formas de vida y los primeros invertebrados; en cambio, mucho menos tiempo entre los primeros anfbios y los reptiles, las aves y los mamferos; el ser humano es muy reciente.5LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES PROFUNDIZACIN tEmtICAAunqueestemodelodeuncordelrepresentandotiempoyaparicindegruposdeseresvivos parecesimple,losconceptoseideasquefundamentanestemodelosonbastantecomplejosy algunos complicados. Aclararemos algunas de estas ideas.Hay muchos mtodos independientes para medi r la edad geolgicaParamedireltiempogeolgicoseutilizanvariastcnicasdefechado,cadaunaconciertas limitaciones. El ms conocido hoy es el Carbono-14, que es como un reloj atmico. Se basa en su descomposicin natural a Nitrgeno-14 a una tasa fja y conocida. El C-14 existe en la atmsfera comoCO2enunnivelestable;lasplantasylosanimalesloincorporanensuestructura,pero cuandomueren,eseC-14fjadoempiezaadecaerlentamenteaN-14conunaciertavelocidad, reduciendolacantidaddeC-14conrespectoalaesperadaparaunorganismovivo.Cuandouna muestra antigua se somete al C-14, la cantidad que ahora se encuentra indica cundo muri ese organismo. Una limitacin es que solo sirve para antigedades de hasta 40.000 aos. Para edades ms antiguas se usan ahora otros relojes atmicos, como el dePotasioaArgn, UranioaPlomo yRubidioEstroncio(VerTabladeMtodosdeFechado:conlneascontinuasaparecenlos mtodos que usan estos procesos atmicos). Unosdelosmtodosmsantiguosesusarlasecuenciadesedimentosquesevandepositando sucesivamente,dondelascapasmsprofundassonmsantiguasquelasdearriba.Esteesel mtodo de la Estratigrafa. Si se depositan algunos fsiles particulares en alguna capa conocida, estos fsiles permiten fechar las capas encontradas en otros lugares. La edad del planeta tierra es muy grande (y difcil de imaginar)MuchaspersonaspiensanquelaTierraesjoven,especialmenteporlosrelatosdelaBibliaque describen la creacin del mundo en siete das. Hay que recordar que para los creyentes la Biblia es un libro de fe, no un libro de ciencias. As, la mayora de las personas que estudian seriamente la Biblia aceptan que esos das no son en realidad de 24 horas. Muchas de las diferentes estimaciones cientfcas de la edad de la Tierra sealan unos 4,55 mil millones de aos (MMA); los meteoritos ms antiguos recolectados tienen unos 4,49 MMA y la Luna probablemente tiene 4,26 MMA.todos los seres vi vos descienden de otros seres vi vosEsta idea de continuidad en los seres vivos fue propuesta por Darwin y forma parte de su teora de la evolucin (como se ver en la Leccin 5). En estas dos primeras Lecciones este principio es un supuesto. Esimportantequeniosyniasnotenquelosfsilesmsantiguossonmssimplesquelos fsiles ms recientes o nuevos. Por otra parte, deben constatar que algunos fsiles no han dejado descendencia.EVOLUCIN8 BSI COHOY -5.000 -50.000 -500.000 -5.000.000 -50.000.000 -500.000.000 -5.000.000.000Mtodo:Rastros de fsinFsiles

-500.000.000Estratigrafa -600.000.000Racemizacin -1.000.000Polen -200.000.000Obsidiana -200 a 200.000Capas -300.000Carbono 14 -40.000Termo- -10.000luminiscenciaAnillos rboles -8.200Potasio- Argn -60.000Uranio - Plomo -10.000.000Rubidio - -10.000.000EstroncioEdad8LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESLa escala temporal de la evolucin1 Para entender la evolucin de la vida sobre la Tierra es necesario tener una idea de la magnitud del tiempo en que se ha producido aquel proceso. Si imaginamos toda la historia del Sistema Solar de4.600millonesdeaosocurriendoenunaoterrestrede365das,entonceslasolidifcacin de nuestro planeta habra ocurrido el 19 de enero y las primeras formas de vida apareceran el 23 defebrero.Laaparicindelsexoenlosmicroorganismossehabraproducidoel22dejunio.La aparicin de los primeros seres provistos de ncleos (eucariontes) debera fecharse hacia el 27 de junio, y la de los invertebrados el 16 de noviembre.Los vertebrados entraran en escena el 23 de noviembre, los mamferos solo el 15 de diciembre, losprimateselda29.Loshomnidossepresentanalas17:30delda31yelusodelfuegosolo comienzaalas23:12.TodalahistoriaescritadelaHumanidadhabraempezadocuandosolo faltan 2 minutos para que termine el ao y fenmenos tan importantes como el Renacimiento o el descubrimiento de Amrica cuando faltan apenas 3 segundos para la campanada que marca el fn del ao, es decir, hoy. El hombre es en efecto un recin llegado al Cosmos. mAtERIALES Y RECURSOPara cada estudiante-El CuadernodeCiencias-Gua Lnea de tiempo geolgicoPara grupo de cuatro alumnos-Una tabla que relacione el grupo de seres vivos asignado con su aparicin en la escala evolutiva.Para el grupo curso- Una cuerda de 46 metros marcada en cada metro con cinta adhesiva. -Carteles con nmeros que corresponden a las cifras de cada 100 millones de aos para ser colocados en la cuerda a cada metro de distancia. Tambin es posible escribir estas cifras en los trozos de cinta adhesiva que servirn como puntos de referencia.-Carteles con nmeros de mayor tamao que los anteriores con las siguientes leyendas: 4.600 millones de aos; 4.000 millones de aos: 3.500 millones de aos; 3.000 millones de aos; 2.500 millones de aos; 2.000 millones de aos; 1.500 millones de aos; 1.000 millones de aos y 500 millones de aos. -Carteles con el nombre de los diferentes grupos de seres vivos entregados en la Tabla.1Arka: Vida en el Universo. Edicin: Luis E. Campusano. Editorial Universitaria 1985. Pginas 164-166.EVOLUCIN88 BSI CO PREPARACIN1.Se estira una cuerda de algo ms de 46 metros de largo. 2.Marque la cuerda cada 1 metro.3.Prepare carteles con los siguientes datos:4.600millonesdeaos;4.000millonesdeaos:3.500millonesdeaos;3.000 millones de aos; 2.500 millones de aos; 2.000 millones de aos; 1.500 millones de aos; 1.000 millones de aos y 500 millones de aos.4.Otros carteles con las siguientes leyendas:-Hoy-Origen de la tierra -Grupo bacterias-Grupo dinosaurios-Grupo liblulas-Grupo tiburones-Grupo caballos-Grupo gorrin-Grupo tortugas-Homo sapiens5.Disponga de fotocopias de la siguiente Tabla:Algunos eventos relevantes para comprender la EvolucinEVENtOtIEmPO tRANSCURRIDO(AOS)Origen de la Tierra4.600.000.000 Origen de la vida en la Tierra3.500.000.000Primeros invertebrados600.000.000Primeros peces500.000.000Primeros anfbios405.000.000Primeros dinosaurios 230.000.000Primeras aves135.000.000Primeros primates 38.000.000Primeros homnidos6.000.000Primeros Homosapiens195.00010LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES6.Escriba en un papelgrafo:-Cundo habr aparecido la vida en nuestro planeta?-Culhabrsidoelprimergrupodeseresvivosqueseformennuestro planeta?7.Escriba en otro papelgrafo:-Qu ms quisieras saber de la Lnea de tiempo?N FOCALIZACIN1.Para introducir al curso en la unidad motvelos a responder las preguntas planteadas para detectar cunto saben acerca del origen de la vida y evolucin de las especies. Las ideas que planteen sern un indicio del conocimiento de que disponen y de su inters respecto al tema, informacin que le servir a usted para organizar estas clases. 2.Pida que escribanindividualmente las respuestas a las preguntas de deteccin de conocimientos previos y que luego completen sus respuestas con las de su grupo. Registre las ideas planteadas por cada grupo en un papelgrafo, para contrastarlas despus con los aprendizajes logrados en el transcurso de la unidad.3.EnunextremodelacuerdacoloqueuncartelconlaleyendaHoyyenelotro extremo Origen de la Tierra.4.Asigne y distribuya a los grupos los carteles con los aos y pdales que los coloquen correlativamentedesde4.600millonesenelOrigendelaTierra,teniendo presentequeentrecadamarcahayunmetrodedistancia,yqueestadistancia representa mil millones de aos. EXPLORACINUnavezpreparadalacuerda,entregueacadagrupouncartelconelnombredelosorganismos que les corresponder representar y ubicar en la Lnea de tiempo en construccin de acuerdo a su aparicin en la Tierra. Los estudiantes debern discutir y calcular (haciendo uso de la escala defnida) a qu distancia desde el origen de la Tierra ubicarn el cartel respectivo. Posteriormente, solicite a uno de los integrantes de cada grupo que se ubique con su cartel en el lugar correspondiente en la lnea, de acuerdo a su aparicin en la Tierra.Unavezrevisadalaubicacindelasespecies,elrestodelcursodeberecorrerlaescribiendolas observaciones y preguntas al respecto. Este recorrido les permite alcanzar la primera aproximacin a cifras que representan miles de millones de aos, a la vez que les ayuda a comprender la posicin de los diferentes grupos de seres vivos en ella.EVOLUCIN118 BSI COSeasombrarndeltiempoenqueennuestroplanetanoseevidencilapresenciadevida (Azoico) y cmo despus de la aparicin, primero de las bacterias y despus de los peces, la cuerda prcticamentenoalcanzaparalaubicacindealumnosquerepresentanalosvertebradosy,lo ms sorprendente, no alcanza para ubicar al Homosapiens.s REFLEXINTerminado el recorrido por la cuerda, pueden discutir e intercambiar ideas en cada grupo, registrarlas y compartirlas con el resto del curso.Anote en un papelgrafo las ideas surgidas de los grupos y las nuevas ideas que los representantes de los grupos vayan agregando.Una vez confeccionada la lista de preguntas, motive para que elaboren una Lnea de tiempo con ms detalles y con antecedentes de cada era en que se ha dividido para su estudio este perodo de tiempo. Suspenda las actividades diez minutos antes del trmino de la clase para que se habitenaescribirenelCuaderno de Cienciassusaprendizajes,enespecial Qu aprend? APLICACINProponga que diseen en su CuadernodeCiencias una Lnea de tiempo a escala y representen en ella algunos eventos relevantes.^ EXtENSIONESa.Pida que inicien una investigacin acerca de los eones, eras y perodos en las que el humano ha dividido la lnea de tiempo geolgico para facilitar su estudio. Adems de las caractersticas ambientales de cada etapa, motvelos a que indaguen sobre qu grupo de seres vivos surgi o se extingui en ese tiempo.b.Solicitequebusquenenperidicosyrevistasartculosacercadelaevoluciny queacumulenestainformacinenunacarpeta.Debenconseguirrecortesde diferentes seres vivos para ubicarlos en la Lnea de tiempo que ser confeccionada por los grupos de trabajo. EStRAtEgIAS DE EVALUACINEn esta primera leccin usted tendr oportunidad de registrar quines siguen adecuadamente las instrucciones, de qu forma interpretan la informacin entregada y cmo se manejan dentro de la organizacin y trabajo de cada grupo. Los datos ms relevantes para la evaluacin estarn en el registro que cada uno realiza en su CuadernodeCiencias.12LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESs REFLEXIN PEDAggICA Terminada la clase, refexione en torno a las siguientes preguntas:a.Cules fueron los aprendizajes logrados ms relevantes?b.Qu modifcaciones sera necesario introducir para lograr mejores aprendizajes?c.Qusituacionessurgidasdurantelaclasenofueronprevistasensu preparacin?d.Qudifcultadessepresentaronduranteeldesarrollodelaclase?Cmolas resolvi? Cmo podran preverse? EVOLUCIN1J8 BSI COLECCIN 2 A RECONStRUIR LA LNEA DE tIEmPO gEOLgICO! INtRODUCCIN Y OBjEtIVOS En la leccin anterior elaboraron una Lnea de tiempo a escala que inclua algunos eventos relativos a la aparicin de determinados grupos de organismos. El objetivo central era iniciar la comprensin de la dimensin del tiempo transcurrido desde la formacin de la Tierra hasta nuestros das. Enestaleccinprofundizarnlanocinadquiridaypodrnestablecerrelacionesentrelas modifcacionesambientalesyloscambiosexperimentadosporlosorganismosalolargodel tiempo. Adems, tendrn la oportunidad de visualizar la explosin de la diversidad acontecida en la historia de la vida en la Tierra e inferir algunas de sus posibles causas. Indagarnentornoalascondicionespreviasalaaparicindelasprimerasformasvivientesy discutirnacercadelasconsecuenciasdeloscambiosbruscosenelambientequegeneraronla extincin de muchas especies, la aparicin de otras y la mantencin de muchas de ellas, incluso hasta hoy. CONtEXtO PEDAggICO Antesdeiniciarlaactividadindagatoria,esimportanteconoceryregistrarelsaberqueniasy nios poseen sobre estos temas a partir de la formulacin de algunas preguntas.Las preguntas pueden ser, entre otras: Conocesdealgnservivoquesehayaextinguido?Porquhabrpasadotantotiempoentreelorigendelavidaylaaparicindelosprimerosvertebrados?Las respuestas dadas por nias y nios de 8 Bsico podran ser:Conocesalgnservivoquesehayaextinguido?Los dinosaurios y el mamut; tigre diente de sable; no s; los caverncolas; los trilobites; lobodeTasmania.La elaboracin de esta Lnea de tiempo incluir, en secuencia cronolgica, informacin respecto alascaractersticasdelambiente,representantesdelosdiferentesReinosdeseresvivostanto extinguidos como actuales, la divisin de la Lnea de tiempo en eones, eras, perodos y pocas, as como otros aspectos geolgicos importantes.11LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESEs importante tener presente que no es relevante que nios y nias memoricen los nombres de los eones, eras, etc., sino que comprendan que esta clasifcacin, que no es la nica, facilita el estudio de la historia de la evolucin de los organismos en la Tierra. Lo trascendente es que se aproximen a la comprensin del proceso evolutivo, infuido por factores diversos. EStRAtEgIAS DE ENSEANZA La elaboracin de la Lnea de tiempo en cartulina puede abordarse de dos maneras diferentes: cada grupo elabora la Lnea de tiempo completa o se distribuye a cada grupo una era y, en conjunto, se construye una Lnea de tiempo del curso. En ambos casos, es imprescindible que cada estudiante haya dibujado en su CuadernodeCiencias un esquema de la Lnea de tiempo, considerando la informacin recopilada en relacin a la divisin de la lnea en eones, eras, perodos, pocas. Si los conocimientos de matemticas son sufcientes, usted puede guiar la discusin para determinar la escala a emplear. Otra alternativa es proponer una escala: (1 metro = 1000 millones de aos). Para determinar la longitud que tendr cada era, es posible que cada grupo calcule la longitud de la cartulina que la representar, utilizando tanto la escala como la informacin respecto a la duracin aproximada de la misma o bien, entregar este dato y explicar el procedimiento para calcularlo. Esfrecuentequesepresentendifcultadespararealizarestosclculos,puestoquesetratade grandes magnitudes y los datos relativos a la duracin de las eras y perodos se presentan todos a partir del origen de la Tierra y, por lo tanto, se requiere restar cada vez la suma de la duracin de los perodos anteriores. UnavezconfeccionadalaLneadetiempo,seubicaenunlugarvisibledelasalayseextraela informacin a partir del anlisis de los datos contenidos en ella. De tal anlisis surgirn ideas para responderalgunasdelaspreguntasprecedentesyotrasnuevasinterrogantes.Algunasdeestas preguntas pueden transformarse en proyectos de investigacin y otras podrn ser respondidas en el desarrollo de la clase o de la unidad. Algunos ejemplos de preguntas formuladas por alumnos de 8 Bsico:Por qu se habr extinguido la mayor parte de los dinosaurios y no los tiburones? Por qu se habrn producido las glaciaciones en una poca determinada? Los humanos evolucionaron de un animal? Por qu los invertebrados fueron los primeros animales en aparecer? Son los seres humanos los ms inteligentes entre todos los seres vivos? Cmo se formaron las distintas especies? Si el humano, evolucion del mono, signifcar que despus evolucionar a otro ser vivo diferente? Sielhumanosurgidelmono,signifcaqueenlaactualidadhaymonosqueseestn transformando en humanos?EVOLUCIN158 BSI COL CONCEPtOS Y NOCIONES ImPLICADAS Tiempo geolgico (En, Era, Perodo, poca), especie, especie extinguida,fsil(fosilizacin),biodiversidad,procariotas,anaerobio,oxidacin,mutacin,ambiente,glaciacin,reproduccin,fotosntesis.La divisin del tiempo geolgico es una elaboracin para facilitar el estudio de las diferentes etapas de la historia de la Tierra.Algunas etapas se caracterizan por la ausencia o la prevalencia de ciertas formas de vida. Ej.: Era de los mamferos; de los peces; de los reptiles, entre otras.Las primeras formas de vida se desarrollaron en un ambiente ausente de oxgeno (anaerbico). Gracias a procesos de oxidacin y a la formacin de organismos fotosintetizadores, se cre una atmsfera aerbica que permiti la colonizacin de la Tierra. La capa de ozono generada facilit el desarrollo de la vida terrestre.El estudio de los fsiles y su interpretacin se considera una de las evidencias de la presencia de organismos en distintas pocas.Lareproduccinhizoposibleelaumentodeseresvivosylamantencindelas especies.La mutacin y la reproduccin sexuada son mecanismos que han hecho posible la variacin.La reproduccin sexuada gener una explosin de biodiversidad.Variadas causas determinaron la extincin de muchas especies. PROFUNDIZACIN tEmtICAAlgunas ideas centrales:1. Las primeras formas de vida (hetertrofos) se desarrollaron en un ambiente ausente de oxgeno (anaerbico). La ausencia de oxgeno en la atmsfera primitiva es un hecho notable, inferido a partir de la existencia en las rocas de esa poca de hierro solamente en su forma ferrosa. En cambio, en las rocas de hace 2,3 mil millones de aos aparece el hierro solo en su forma oxidada, demostrando la presencia de oxgeno nuevo en la atmsfera.Como se aprecia en los esquemas, la primeras formas de vida probablemente se alimentaron en forma anaerbica de molculas orgnicas sintetizadas por accin delaaltaenergadelosrayosUVquepenetrabanlibrementeporlaatmsfera primitiva carente de oxgeno. Los primeros seres vivos fueron entonces procariontes hetertrofosautopoyticos(capacesdegenerar,manteneryrepararsupropia estructura), y tambin capaces de reproducirse asexualmente.15LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESLareproduccinsexualdebehaberaparecido pocodespus,peronosesabeexactamente cundo.Algunosdeestoshetertrofosprimarios incorporaronmutacionesquelespermitieron realizar fotosntesis y, por tanto, producir oxgeno modifcandolaatmsfera,yaqueeloxgeno fltralosrayosUV.Laatmsferaactualesun productobiolgicodeestosauttrofos,quees mantenidoporsusdescendientesactuales,las plantas, y que posibilit la aparicin de multitud de hetertrofos secundarios, como los animales actuales.Observeenelesquemasuaumento progresivo, que indica el aumento en el nmero ytipodeplantasauttrofasydeanimales hetertrofossecundarios,osea,elaumentode la biodiversidad total en la biosfera.2.Los fsiles son restos de seres vivos (o sus productos)queseencuentranalinteriorde rocas o sedimentos antiguos (Leccin 3).Generalmentesonmsbienmoldeso impresionesenlaroca,quehansufridoun procesodemineralizacinquereemplaz todaslassubstanciasorgnicasporminerales, manteniendolaformaoriginaldelservivoen EVOLUCIN18 BSI COdetalle. Algunos fsiles recientes, llamados sub-fsiles, todava contienen materia orgnica, y con suerte DNA (por ejemplo, insectos en mbar). La edad de un fsil sedeterminamidiendolaedaddelarocaquelocontiene,usandolosdistintos mtodos de fechado (Gua de estudio 2).3. Sitios web en Chile.UnodelosmejoressitioswebeseldelMuseoNacionaldeHistoriaNaturalen Santiago, con exposiciones virtuales, apuntes y documentos: http://www.mnhn.cl/ Dos sitios web en Chile, con noticias y fguras diversas: http://www.spach.clde la Sociedad de Paleontologa de Chile, y tambin http://www.paleontologica.org/Para Evolucin Humana, se puede visitar el sitio: http://docencia.med.uchile.cl/evolucionAcerca del tiempo geolgicoLos gelogos han dividido la historia de la Tierra en unidades de tiempo. Cada unidad de tiempo est caracterizada por ciertos cambios que han ocurrido en la Tierra en el transcurso del tiempo.LasunidadesmsgrandessonlosEones,queseorganizanenErasque,asuvez,sedividenen lapsos ms cortos llamados Perodos, y estos se separan en pocas.En - Era - Perodo - poca Por ser ordenaciones elaboradas por humanos, es posible que la denominacin de cada tiempo sea diferente segn la fuente bibliogrfca utilizada.18LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESEjemplo:EnAzoico: Tiempo en el que se estaran produciendolas condiciones para la vida en la TierraPrecmbrico Eras: Arqueozoico ProterozoicoFanerozoico: Eras: Paleozoico Mesozoico CenozoicoLa tabla que usaremos en esta ocasin ser la que considera el tiempo geolgico di vidido solo en dos Eones:Eones ErasProtozoico ArcaicaProterozoicaFanerozoico PaleozoicaMesozoicaCenozoicaCaractersticas de los diferentes tiemposEn protozoicoEra arcaica: Es el tiempo en el que existen los registros de fsiles ms antiguos, aproximadamente hace 3.500 millones de aos. La vida se presenta como formas celulares procariotas y las ms conocidas son las arqueobacterias. Se han recuperado fsiles de lo que parece fueron cianobacterias. El ambiente es anaerbico en gran parte de este tiempo. La duracin de esta Era es de aproximadamente 2.000 millones de aos.Era proterozoica: Es conocida como la edad de los invertebrados. Su duracin es de 1.500 a 600 millones de aos, esdecir,tieneunaduracindeaproximadamente1.000millonesdeaos.Losfsilesdehongos, EVOLUCIN188 BSI COprotistas, plantas y animales invertebrados son los ms abundantes. Es caracterstico el depsito de grandes cantidades de sedimento que refejan la erosin masiva y, probablemente, la glaciacin.Este En dura ms o menos 2.600 millones de aos.En fanerozoicoEra paleozoica: Consideradalaedaddepecesyplantas.Aparecenlasprimerasformasvivientesdeplantas terrestresymarinas,pecesseosycartilaginosos,insectos,anfbiosyreptiles.Todoslosphyla delaactualidadexceptoloscordadosestnpresentes:hayaracnoideos,esponjas,corales, equinodermos,braquipodosytrilobites;calamaresyanimalessemejantesalnautilo,peces primitivos Ostracodermos, plantas terrestres, como musgos y helechos; animales con respiracin area(escorpiones).Pecesconquijada,tiburonesypecesseoscelacantoyanfbioscomo lasalamandra.Aparecenbosques,gimnospermas,primerosreptiles,insectossinalas,ascomo cucarachas y liblulas.EstaErasecaracterizporgrandescambiosclimatolgicosytopogrfcos.Seprodujeron plegamientos de la corteza terrestre y una gran glaciacin.Su duracin es desde el 600 a los 290 millones de aos, aproximadamente 300 millones de aos.Era mesozoica: Es conocida como la edad de los reptiles. Su duracin es desde 230 a los 137 millones de aos. Es decir, 93 millones de aos.Su caracterstica distintiva fue el origen, diferenciacin y desarrollo de gran variedad de reptiles. Adems, dominaron las gimnospermas. Aparecen las tortugas, vboras y lagartos y, naturalmente, los dinosaurios que surcan el aire, dominan agua y tierra y presentan diversas formas y tamaos. Aparecen casi todos los rdenes de insectos; caracoles y bivalvos aumentan en nmero y diversidad. Aparecen los primeros mamferos y aves. Las plantas ms abundantes son las gimnospermas y se inicia el dominio de las plantas con fores, las angiospermas.Esta Era se caracteriza por el elevado nmero de seres vivos que se extinguieron en masa en forma abrupta. Cambios climatolgicos o colisin catastrfca de un meteorito gigante?Era cenozoica: Tieneunaduracindemsomenos65millonesdeaos.Esconocidacomolaedaddelos mamferosyesenestaEracuandoapareceelhumano,tansolohaceaproximadamente50mil aos.Hay aparicin de pastos y de bosques, creodontes, gatos, perros, caballos, osos, comadrejas, focas, morsas,tigresdientedesable,mamut,perezososy,muyimportante,apareceelhumanoen plenitud.Esta Era se caracteriza tambin por la extincin de muchsimas especies.20LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESLa vida en la tierraEN ERA PERODO POCA mILLONES DE AOSFORmAS DE VIDAgEOLOgACenozoico Cuaternario Holoceno 0.01Pleistoceno 2 Humano GlaciacinPlioceno 5 Mastodontes CascadasMioceno 24 Monos AlpesTerciario Oligoceno 37 Dientes de SableEoceno 54 BallenasCaballos RocosasPaleoceno 65 CaimanesMesozoico Cretcico 137 Pjaros Sierra NevadaJursico 180 MamferosTrisico 230 Dinosaurios AtlnticoPrmico 1 290 Reptiles PangeaPensilvania 1, 2320 rbolesMississipian 1, 2350 AnfbiosInsectosPaleozoico Devnico 405 TiburonesSilrico 435 Plantas terrestresOrdovcico 500 PecesCmbrico 3 575 Plantas marinasProterozoico 2500 Invertebrados Glaciacin Arcaico 44600 Procariotas Primeras rocasFAnE rozoiCoProTozoiCoEVOLUCIN218 BSI CO1.El tiempo entre estos dos perodos es llamado Permocarbonfero.2.Estos dos perodos juntos son llamados tambin perodo Carbonfero.3.Todo el tiempo anterior a este perodo es tambin conocido como Precmbrico.4.Este En es tambin conocido como En arqueozoico.Relacin entre perodos geolgicos y desarrol lo de la vidaPRECmBRICO: VIDA ACUtICA PRImItIVA, ALgAS, HONgOS Y BACtERIASCmbrico Desarrollo de algas y trilobites. Establecimiento primitivo de los phyla actuales.Ordovcico Abundancia de algas marinas y diversifcacin de moluscos (braquipodos). Primera evidencia de plantas terrestres.Silrico Fuerte importancia de algas y dominio de arcnidos gigantes marinos. Inicio de la vida terrestre. Musgos, plantas vasculares, escorpiones terrestres.Devnico Plantas terrestres bien establecidas. Tiburones abundantes. Primeros anfbios.Carbonfero Dominan gimnospermas, bosques de helechos. Abundan bryozoos y crinodeos, al igual que insectos y anfbios primitivos.Prmico Fuerte destruccin de vida. Surgen insectos modernos y reptiles semejantes a mamferos.Trisico Dominio de gimnospermas. Expansin de anfbios. Primeros dinosaurios (reptiles) y mamferos ovparos.Jursico Aumentan las dicotiledneas y conferas comunes. Desarrollo y mxima expresin de los dinosaurios grandes. Inicio de marsupiales insectvoros y aves con dientes. Declinan bosques de conferas primitivos.Cretceo Declinan gimnospermas y primeras monocotiledneas. Fin de la expansin de dinosaurios grandes y su extincin. Desaparecen aves con dientes. Aparecen primeros mamferos arcaicos.TerciarioPaleoceno Dispersin de mamferos arcaicos.Eoceno Mximo desarrollo de los bosques y extincin de mamferos arcaicos. Nacimiento de precursores de mamferos actuales.Mioceno Cumbre evolutiva de los mamferos.Plioceno Declinacin de bosques y aparecimiento de precursores del humano.Cuaternario Pleistoceno Gran extincin de especies, entre ellas, de grandes mamferos. Establecimiento del humano.Holoceno Declinacin de plantas leosas. Edad del humano.Inicio vida social. PALEozoiCoMESozoiCoCEnozoiCo22LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESNingunaespecieanimalovegetalescapaesteesquema.Tampocolohizoelhumanoensu primera etapa de desarrollo, durante la cual su conducta difera poco de la del resto de los animales. Suaccinfrentealmedioestabaregidaporlasreglasnaturalesqueregulanlanaturalezaen evolucin. mAtERIALES Y RECURSOS Para cada estudiante-El CuadernodeCiencias-Libro para el estudiante Para el grupo-Cartulinas de 5 colores diferentes-Pegamento-Tijeras-Reglas-Esquemas de diversos organismos-Documentos del Centro de Recursos PREPARACIN 1.Preparar papelgrafos para recopilar la informacin que entreguen los estudiantes enlalluviadeideasinicialypararegistrarlaspreguntasquesurjandurantela clase.2.ElCentrodeRecursosdebercontarconartculosderevistas,libros,fotocopias relativas al tiempo geolgico.3.Para la realizacin de esta Lnea de tiempo se requiere disponer de un juego de fotocopias de diversos grupos de organismos de los 5 Reinos. Disponer, adems, de la informacin respecto a la divisin de cada etapa de la Lnea de tiempo geolgico, suduracinycaractersticasambientales,geolgicasydebiodiversidad,cuando corresponda.N FOCALIZACIN1.Para iniciar esta leccin, seleccione algunas de las preguntas surgidas durante las discusionesyanlisisdelaclaseanterior,queseencuentranregistradasenun papelgrafo. EVOLUCIN2J8 BSI CO2.Otra alternativa puede ser formular las siguientes preguntas, entre otras: -Conoces de algn ser vivo que ya se haya extinguido?-Por qu habr pasado tanto tiempo entre el origen de la vida y la aparicin de los primeros vertebrados?3.Despus de que discutan y formulen las respuestas dentro del grupo y las registren ensusCuadernos de Ciencias,guelosaquecompartansusideasconelresto del curso.4.Registrelasideasplanteadasporcadagrupoenunpapelgrafo,para, posteriormente,sercontrastadoconlosaprendizajeslogradoseneltranscurso de la unidad.5.EsimportantedisponerdealmenosunaLneadetiempoquedeberquedar expuesta en la sala durante el perodo que dure la unidad. EXPLORACIN 1.Orienteasucursoparaque,entrabajogrupal,construyanunaLneadetiempo geolgico con cartulinas de colores.2.Analice con su curso el diseo de la Lnea de tiempo que cada uno elabor en la actividaddeaplicacindelaclaseanterior.Amedidaqueaportaninformacin, dibuje una lnea de consenso. Determinen en conjunto la longitud total de la lnea utilizando una escala de 1 m = mil millones de aos. 3.ProporcioneacadagrupolasiguienteinformacindelCentrodeRecursos:Eras y Perodos en que se ha dividido la historia de la Tierra para su estudio; duracin aproximadadecadaErayPerodo;caractersticasgeneralesdecadatiempo (organismos, ambiente, aspectos geolgicos, etc.).4.Discutan la longitud que deber tener cada Era, de acuerdo a la escala previamente determinada. Para determinar la longitud que tendr cada Era, es posible que cada grupocalculelalongituddelacartulinaquelarepresentar,utilizandotantola escala como la informacin respecto a la duracin aproximada de la misma o bien, entregar este dato y explicar el procedimiento para calcularlo. 5.AsigneosorteelaEraquecadaunodelosgruposdeberconstruirypresentar posteriormente.SilacantidaddegruposexcedealnmerodeEras,esposible asignarlostresprimerosperodosdelaErapaleozoicaaungrupoylostres restantes a otro; en el mesozoico, un segundo grupo puede responsabilizarse del estudio de los dinosaurios y las diferentes hiptesis respecto a su extincin; en el cenozoico puede asignarse la evolucin humana a otro grupo. 6.Guelosparaquerecortenuntrozodecartulinadelcolorasignadoquemidael equivalenteencentmetrosalnmerodeaosdelaEracorrespondienteyque tenga 30 cm de ancho.21LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES7.Indqueles que tracen una lnea a lo largo en el medio de la cartulina, de tal manera que quede dividida en una mitad superior y una inferior.8.En la mitad inferior de la Lnea de tiempo geolgico ubicarn aquellos organismos representativosdeesetiempoquepertenezcanalosreinosMonera,Protistas, Fungi o Plantas. En la mitad superior realizarn el mismo procedimiento con los organismos pertenecientes al reino Animalia. Es importante que recuerden colocar tambin los seres vivos que existan antes de la Era que les corresponde representar, as como los virus, y que destaquen de alguna forma especial aquellos seres vivos que se hayan extinguido. Gue a aquellos grupos que les ha correspondido las Eras mesozoica y cenozoica para que utilicen trozos de cartulina anexas para representar lagrandiversidaddeorganismosqueexistenenunaEracomparativamentede corta duracin.9.Terminada esta actividad, guelos para que ubiquen sus trabajos de tal manera que entre todos los grupos se conforme la Lnea de tiempo geolgico de la Tierra. 10. Al exponer su trabajo al curso, cada grupo presentar su tiempo, caracterizndolo brevemente bajo estos aspectos.Tiempo de inicioTiempo de duracinTiempo de trminoCaractersticas del ambienteFenmenos geolgicos ms relevantesPresencia o ausencia de oxgeno ambientalSeres vivos presentes o que se hayan extinguido en la Era correspondienteNombre con el que se identifca la eraEVOLUCIN258 BSI COs REFLEXIN 1.AnalizanlaLneadetiempocompletayregistranlasideasquesurgendeese anlisis. Las ideas que surjan pueden ser como las siguientes:La duracin de las Eras (longitud de las cartulinas) es cada vez menor a medida que se aproximan a la poca actual.Existen organismos que se han extinguido, pero muchos de ellos se mantienen hasta hoy.La manifestacin de biodiversidad va acrecentndose a medida que transcurre el tiempo.LaEramslarga(Azoico)noevidenciapresenciadevida.Puedeentenderse comoelescenarioenquesepreparanlascondicionesparaeliniciodela vida.Cada Era se caracteriza por la prevalencia o aparicin de un grupo determinado de seres vivos (de los peces, de los mamferos, de los reptiles).La vida se inici en un ambiente anaerbico.Las evidencias indican que los primeros seres vivos son las arqueobacterias.La reproduccin es el mecanismo que hace posible el aumento de seres vivos.Las mutaciones y la reproduccin sexuada, entre otros, posibilitan la variacin.La aparicin del humano es muy reciente (hace aproximadamente 200 mil aos), desde el Australopithecus (hace 3 millones de aos) al Homosapienssapiens.Algunosorganismosposeencaractersticasqueevidencianlatransicinde ungrupomenoscomplejoaunomscomplejodeorganismos(archeopterix; ornitorrinco, por ejemplo).HubocambiosgeolgicosquemodifcaronlaestructuradelaTierrae infuyeronenladistribucin,extincinynuevasadaptacionesdelosseres vivos existentes.Loscambiosexperimentadosporlosorganismossonpaulatinos,continuosy con ritmos diferentes.2.LasideasquelosestudiantesformulendebernregistrarseensusCuadernosde Ciencias yenunpapelgrafoenelaula.Eneltranscursodeladiscusin surgirnnuevaspreguntas.Estastambinseregistrarnparamotivarproyectos de investigacin o para ser respondidas en el transcurso de la unidad.3.Suspenda las actividades diez minutos antes del trmino de la clase para que los estudiantes escriban en su CuadernodeCiencias los aprendizajes, en especial Qu aprend?25LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES APLICACINEn trabajo grupal disean y construyen un juego (memorice, domin, ludo, etc.), que relacione caractersticas de las Eras con organismos representativos de las mismas. ^ EXtENSIONESBasadosenelesquemadeevolucinhumanapresentadoporunodelosgrupos,cadaalumno investigayestablecelasrelacionesentrecadagrupohumanoysucorrespondienteetapaenla evolucin cultural. Esta actividad de extensin puede realizarse en forma integrada con el subsector Estudio y Comprensin del Medio Social. EStRAtEgIAS DE EVALUACINEsta actividad promueve el trabajo colaborativo entre los integrantes del grupo, fundamental para lograrlaelaboracindelalneacomn.Laevaluacindelaactividaddebeabarcarelproceso de elaboracin de la lnea, el producto y la presentacin de la investigacin correspondiente. Se sugiere el uso de una pauta de registro del estado de avance y una pauta de auto y coevaluacin (Anexo 1).Es importante evaluar las actividades de aplicacin y de extensin en la clase siguiente.s REFLEXIN PEDAggICA Despus de la clase, refexione en torno a las siguientes preguntas:a.Cules fueron los aprendizajes logrados ms relevantes?b.Qumodifcacionesseranecesariointroduciralaclaseparalograrmejores aprendizajes?c.Qusituacionessurgidasdurantelaclasenofueronprevistasensu preparacin?d.Qudifcultadessepresentaronduranteeldesarrollodelaclase?Cmolas resolvi? Cmo podran preverse? EVOLUCIN28 BSI COLECCIN 3 CmO SE SUPONE qUE SURgIERON LOS ORgANISmOS VIVOS EN LA tIERRA? INtRODUCCIN Y OBjEtIVOS En la leccin anterior los estudiantes han elaborado la Lnea de tiempo geolgico y han investigado aspectos diferentes en cada una de las Eras.Adems, han representado con algunos ejemplos la existencia de seres vivos a travs del tiempo, sealado algunas formas vivientes que se han extinguido y considerado tambin en este estudio la evolucin humana.El anlisis del trabajo presentado les permite tener una visin general de lo que se supone se ha producido en la historia de la vida en la Tierra. Han aceptado las evidencias de cundo aparecieron las primeras formas vivientes, pero an no se cuestionan cmo se origin la vida en la Tierra. Este es el objetivo fundamental de la leccin: que discutan y analicen algunas ideas respecto al origen de la vida en la Tierra aceptadas en distintos contextos histricos.Los procesos que llevaron al surgimiento de la vida en la Tierra suscitan an numerosas dudas en la comunidad cientfca. Enfrentar algunas de las teoras actuales con las que se han sostenido en los ltimos dos siglos, proporciona una visin sobre la forma en que la ciencia enfrenta un problema tan complejo, como es tratar de conocer acontecimientos ocurridos hace ms de 3.600 millones de aos y que han dejado muy pocas seales confables.Es importante que los estudiantes comprendan que, de acuerdo a la teora actualmente aceptada por la ciencia, las primeras formas vivientes surgieron bajo las condiciones reinantes hace miles de millones de aos, y que en la actualidad esas supuestas condiciones pueden ser reproducidas parcialmente en el laboratorio.Es necesario discutir con el curso que las teoras vigentes que intentan explicar el origen de la vida en la Tierra pueden ser modifcadas a la luz de nuevos conocimientos y evidencias. CONtEXtO PEDAggICOAntes de comenzar la indagacin es conveniente saber qu conocimientos tienen en relacin al origendelavidaenlaTierra.Estainformacinsepuedeobtenerconpreguntasquepermitan evidenciar las ideas previas y conocimientos que poseen respecto al problema planteado. 28LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESAlgunas preguntas adecuadas son:En qu condiciones se habr originado la vida?Cundo se habr originado la vida?Conoces alguna teora que explique el origen de la vida?Algunas respuestas de alumnos y alumnas de 8 Bsico son, entre otras:En qu condiciones se habr originado la vida?No s; cuando no exista nada y Dios la cre; cuando todo era un caos.Cundosehabroriginadolavida?Hace mucho tiempo; hace millones de aos; antes que apareciera el humano.Conoces alguna teora que explique el origen de la vida?La religiosa; no s ninguna teora.La pregunta referida a cmo se origin la vida en la Tierra ha interesado a los flsofos de diferentes culturasypocas.Atravsdeltiempo,loscientfcoshanacumuladoevidenciasparatratarde encontrarelementosquepermitanrehacerelinstanteenquelavidasemanifestporprimera vez. El intento de respuesta es una larga e interesante historia.Aun disponiendo de los conocimientos actuales y de la tecnologa utilizada en la verifcacin de la informacin acumulada, no es posible determinar con certeza cmo se form la vida y son solo teoras las que intentan dilucidar la incgnita. Todaslasteoras,unasconmsaceptacinqueotras,sonvlidasenelcontextoenquefueron enunciadas. En la actualidad, la hiptesis ms aceptada entre los cientfcos enuncia que la vida se desarroll a partir de materia no viva. Aun as, la respuesta a la pregunta de cmo surgi la vida en la Tierra no es defnitivamente clara.Nios y nias tomarn conciencia de que la explicacin actual puede modifcarse a la luz de nuevas evidencias. En la presente leccin, se informarn de las teoras que han permanecido vigentes por aos y tambin conocern el contexto en que fueron, si no eliminadas, al menos descartadas, a la luz de los conocimientos alcanzados en la evolucin cultural. EsinteresanteregistrarloquecreenoconocendelorigendelavidaenlaTierra.Guelosaque escriban lo que cada uno entiende sobre el tema y, posteriormente, motvelos para que discutan ydiseenundiagramaoesquemaquerepresentelavisincomn.Pidaqueexponganlos papelgrafosenunlugarvisibleydestaquelasideascoincidentesylasideasdismilesdelos dibujos. Estimule a los diferentes grupos a investigar respecto al origen de la vida en la Tierra. Un grupo de trabajo de cuatro integrantes estudiar una de las teoras o hiptesis del origen de laviday,posteriormente,compartirconsuscompaerosloaprendido.Otrogrupoestudiarla mismahiptesis,perosuaporteserdemostrarconargumentoselporqudichahiptesispudo opuedeserdescartada.Esdeseablequelasexposicionesdenlugaraundebate,enelquelos integrantes de uno y otro grupo defendan su ponencia.EVOLUCIN288 BSI COEn un primer debate se ensayarn ciertas habilidades que sern de utilidad al fnal de la unidad, cuando realicen un juicio sobre un tema de controversia actual.Ustedsorteeentrelosgruposlasdiferentesteorasehiptesisrelativasalorigendelavida: cosmozoica, generacin espontnea, Hiptesis de Oparin (la Abiognesis), trabajos de Van Helmont, de Francisco Redi, de Louis Pasteur y Stanley Miller, as como la visin creacionista, entre otros. Posteriormente, cada grupo expone ante el curso sus aprendizajes usando medios audiovisuales. Describen:pocadevigencia,culeslahiptesisanterior,cullaposterior,qupersonasestn involucradasenlaformulacinomantencindelahiptesis,qusucediquelahizoperder vigencia, etc.Con la informacin obtenida, confeccionan una lnea de evolucin cultural centrada en los aportes que, a lo largo de la historia, han contribuido a la formulacin de las diferentes hiptesis. Esta lnea se desprender de la Lnea de tiempo geolgico y deber ser conectada a la etapa de la evolucin humana que corresponda. Al igual que en la leccin anterior, y utilizando los datos en aos, oriente a sus alumnos a representar los hitos usando una escala de tiempo.L CONCEPtOS Y NOCIONES ImPLICADASTeorasdelorigendelavida:generacinespontnea,hiptesisdeOparin (Abiognesis).ExperimentosdeVanHelmont,trabajosdeFrancescoRedi,deLuisPasteur,de Stanley Miller, de Fox.Visin Creacionista.Nociones implicadas:Sehatratadodedemostrarlageneracinespontnea,obtenindoseresultados contradictorios.LosexperimentosdeStanleyMillerrespaldaronlahiptesisdeOparine incrementaron el nmero de adeptos a la Abiognesis (Evolucin qumica).LasinvestigacionesdeFoxhandadoresultadospositivosalsintetizarmolculas biolgicas en condiciones similares a las que presentaba la Tierra en sus primeras etapas. Los bilogos an estn muy lejos de crear clulas a partir de materia sin vida.Lashiptesissobreelorigendelavidadebenanalizarsealaluzdelcontexto histrico y social en que se desarrollaron.An no existe una explicacin irrefutable del origen de la vida.J0LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES PROFUNDIZACIN tEmtICA Acerca del origen de la vida en la tierramara PieberPerspecti va histrica:Las hiptesis del origen de la vida AlprincipiocreDioselcieloylaTierrayluegodijoDios: Produzca la Tierra seres vivientes segn suespecieyvioDiosqueestababien.(Gnesis)Qu es la vida y cul es su origen? Esta es una pregunta que el hombre se ha formulado desde sus albores y constituye un problema central en el campo de las ciencias y de la flosofa.Enlaantigedad,laopininmsgeneralizadaeraquelavidaseoriginabacontinuay espontneamenteapartirdelamateriainanimada.Puedesealarsealosgriegoscomolos primeros que racionalizaron la idea de la aparicin espontnea de la vida. Mediante la observacin sistemticadelanaturaleza,llegaronaconcluirquelosorganismosvivosseproducandela materia inanimada por efecto del calor del sol, del aire y del agua. La doctrina de la generacin espontnea de vida, ampliamente difundida a travs de los escritos de Aristteles (384-322 a.C.), perdur por cerca de veinte siglos y es solo a partir del Renacimiento que esta doctrina empieza a ser rechazada, al menos en sus aspectos ms grotescos. Recordemos, por ejemplo, al belga Jan Baptista Van Helmont (1577-1644), quien lleg a afrmar que bastaba dejar junto a una camisa sucia de mujer unos cuantos granos de trigo para que despus de 21 das se generaran ratones jvenes.Paradojalmente,esteeruditohizonotablescontribucionesencienciasquesonhasta hoydavlidas,porejemplo,elhaberllegadoaestablecerlaexistenciadelamultiplicidadde gases en el aire.En1688,elmdicoforentinoFrancescoRedidioelprimergolpeserioencontradelasideasde aparicin espontnea de vida. Inspirado en el relato de la muerte de Patroclo de la Ilada de Homero, concibi la idea de verifcar mediante experimentacin la hiptesis de generacin espontnea de vida, demostrando que la carne fresca protegida del contacto directo de las moscas e insectos no desarrollaba gusanos, lo que s ocurra cuando la carne se dejaba al descubierto. Este experimento detanespectacularsencillezlepermiticoncluirquelacarnedeloscadveresdeanimalesno puede engendrar gusanos, a menos que se depositen sobre ellos huevos de organismos vivos.Sinembargo,diezaosmstarde,pocaenqueseinventlalupayAntonVanLeeuwenhoeck descubrilosmicroorganismos,laantiguadoctrinarecobrvigencia.Esascomoelhallazgo sorpresivo de microorganismos en el agua de lluvia (aparentemente pura), en infusiones hervidas e incluso en el aire fue interpretado por muchos como una prueba de la aparicin espontnea de la vida. EVOLUCINJ18 BSI CODespusdelapublicacindeltratadodeArchimdePoucheten1859,quereunatodalaserie deargumentosafavordelaantiguadoctrinaquehabansidocomunicadosenlaAcademiade Ciencias de Pars y verifcados por muchos de sus partidarios, se inici la celebre controversia entre Pasteur y sus opositores. El clima de la polmica lleg a tal extremo que la Academia de Ciencias ofreci un premio a quien pudiera dar respuestas concretas a todos los experimentos puestos en discusin hasta ese entonces.Pasteur,coninmensapacienciayperseverancia,fuequienlogrdemostraracadaunodesus opositores los errores cometidos en la interpretacin de las experiencias atribuidas a procesos de generacin espontnea. En 1862 obtuvo el premio de la Academia de Ciencias, al ratifcar, tal como lo haba sugerido Van Leeuwenhoeck, que en el aire existan microorganismos, pero que se evitaba la aparicin de grmenes cuando este aire convenientemente fltrado era inyectado a soluciones con nutrientes, que haban sido previamente hervidas durante un tiempo lo sufcientemente largo como para destruir toda la vida (este proceso hoy da se conoce como esterilizacin).Hay que recalcar que Pasteur no refut en s la hiptesis de la generacin espontnea, ya que solo se limit a demostrar que la vida no puede originarse espontneamente bajo ciertas circunstancias yapartirdeciertassustancias.Elsabiodedicgranpartedesuvidaabuscarlageneracin espontnea, tal como lo seala en una refexin que escribi en 1878, diecisis aos despus que recibiera el premio y muy poco antes de morir, que dice:En la inmensidad de la creacin tom una gota de agua repleta de sustancia fecunda, esperaba, aguardandoeinterrogando,sivolveraaempezarelsublimeespectculodelacreacin;mas desgraciadamente la gota permaneca inanimada e inmvil.DosaosdespusquePasteurrecibieraelpremiodelaAcademiadeCiencias,caycercade Orgueil (Francia) un meteorito de cuyo interior extrajo estrilmente una muestra que inocul en una solucin, con la esperanza de obtener algn desarrollo bacteriano. El resultado de este intento fuenegativo.Cabesealarqueestaexperienciapuedeconsiderarsecomounodelosprimeros intentos cientfcos serios tendientes a pensar en un origen extraterrestre de la vida. Despus de los experimentos de Pasteur no fue posible seguir manteniendo la tesis de que los organismos, sin importar lo pequeos que sean, se originan espontneamente de la materia inerte.En1903elsuecoSvanteArrehniuspropusolahiptesisdelapanspermia,segnlacuallavida terrestre no se origin en la Tierra misma, sino que provino de otras partes del universo, llegando aestaenformadeesporasmicrobianasimpulsadasporlapresindelaradiacinatravsdel espaciointerestelar.Sinembargo,estateoranoabordabaelproblemaconcretodelorigende la vida, ni permita explicar cmo aquellas esporas viajeras haban sobrevivido a las condiciones inhspitasdetemperaturayenespecialderadiaciones.Lapanspermiarehuyelacuestindel origendelavida,suponiendosuexistenciaeternayuniversal.Actualmente,estahiptesisno puedeserdescartadaenformaabsolutayparaserdemostradadebenproponerseyrealizarse lasexperienciaspertinentes,algunasdelascualesyaseestnefectuando.As,resultandegran importancia las conclusiones que puedan obtenerse en relacin con el origen de algunos materiales fosilizados encontrados en los meteoritos.Alnoaceptarselapanspermiaporfaltadeevidencias,seimpusoelpostuladoracionaldela evolucin qumica de la materia inerte en materia viva en la Tierra. Se trata de una evolucin gradual de la materia hasta llegar al estado vivo y no de una generacin tan repentina de vida. J2LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESEntrelosautoresquecontribuyeronaespecularsobrelaevolucinqumicadelamateriase mencionan, entre otros, al alemn Lipman, al ingls Haldane, al ruso Oparin, al francs Dauvillan, alnorteamericanoWald;HaldaneyelbioqumicoOparinfueronquienesdesarrollaronms claramente la hiptesis materialista del origen de la vida y en 1920, este ltimo postul que los procesos fsico-qumicos que operaban en la naturaleza permitieron la formacin de las molculas orgnicas simples, como los aminocidos, azcares, bases nitrogenadas, etc., es decir, de todos los eslabones fundamentales que constituyen los biopolmeros de los organismos vivos.Oparin sugiere que por efecto de la energa radiante del sol y las descargas elctricas, los gases de la atmsfera primitiva habran entrado en reaccin dando origen a las biomolculas primordiales. La atmsfera primitiva, segn l, estuvo compuesta por una mezcla de metano, amonaco y vapor de agua. Posteriormente, una vez que la superfcie terrestre se enfri lo sufciente como para permitir la condensacin del vapor de agua de la atmsfera y as la formacin de los ocanos primitivos, los productos sintetizados se habran disuelto y acumulado en estos mares. Esteperodoquesehadenominadocomoeldelaevolucinqumicadelamateria,debe haber durado unos 1.500 millones de aos, tiempo durante el cual se estima que se gener gran nmerodecompuestosorgnicos,entreelloslas30a40biomolculasprimordialeslasque,por reaccionesulterioresdecondensacinabitica,formaronloscuatrotiposfundamentalesde polmeros biolgicos, como son los polipptidos (protenas), polinucletidos (cidos nucleicos), los polisacridos (azcares) y los lpidos o grasas. Estas sustancias disueltas en los mares conformaron lo que se ha denominado el consomo sopacaliente, segn la mayor o menor de concentracin de sustancias disueltas, estimada entre el 1 a 10 %, respectivamente. La hiptesis de Oparin tambin sostiene que a partir de esta sopa y por mecanismos de coacervacin seformaronsustanciascoloidales,posiblementedenaturalezaproteica,quefotabanenel medio acuoso. Este proceso de coacervacin se produjo espontneamente a partir de soluciones concentradas de polmeros y permite la separacin en dos fases, una de ellas de alta concentracin ylaotradebaja.Estosmaterialescoloidalesogotitascoacervadasqueestabanclaramente separadasdelmedioenelcualseencontraban,adquirieronconeltiempounciertogradode independencia y un metabolismo simple, lo que signifcaba que podan absorber y descomponer ciertassustanciasdelmedio.Estasgotaspodantambincreceryunavezalcanzadouncierto tamao, por razones fsico-qumicas, entraban en fragmentacin; as, el proceso se repeta una y otravez,loquehizosugeriraOparinquelaseleccinnaturaloperdetalmodo,quesolodej subsistir a los coacervados mejor dotados en los cuales los procesos de sntesis prevalecieron sobre los de degradacin. Con el devenir del tiempo los procesos de divisin al azar seran reemplazados poraquellosmsdirigidos,llegndoseaformarelprimersistemavivoconcapacidaddeauto reproduccin, denominado protobionte por este investigador.Tomado de Arka: Vida en el UniversoEdicin: Luis E. Campusano. Editorial Universitaria 1985. Pginas 131-135.EVOLUCINJJ8 BSI COEl problema del origen de la vidaCreacin:Produccin de la vida en el laboratorioEnelprincipio,habasobrelaTierralassustancias qumicas bsicas para la vida, pero no vida; ningn ser vivo capaz de reproducirse. Cmo surgi entonces la vida sobre la Tierra primitiva?Durantemuchotiempo,laideadequelasmolculas sin vida podan combinarse para formar una sustancia vivacapazdereproducirse(Generacinespontnea) intrig tanto a los cientfcos como a los flsofos, pero laspruebasobtenidasdeexperimentosbajocontrol cuidadosoparecierondesacreditarlaidea.Sinembargo,hacepocoseharenovadoelintersen una moderna teora de la generacin espontnea.Sydney W. Fox et al. del Instituto de Evolucin Molecular en Miami han informado acerca de una seriedeinteresantesexperimentos:sintetizaronvidaenunmatraz2.Antes,otrosinvestigadores demostraron que si una mezcla de gases (metano, amonaco y agua) simulando la atmsfera de la Tierra primitiva, se somete a una descarga elctrica que reproduzca en una escala de laboratorio los rayos que estallaron en la atmsfera de un planeta sin vida, estas sustancias simples se combinaban en molculas ms complejas, como las de los aminocidos. Aunque los aminocidos no son seres vivos,sonlasunidadesfundamentalesdeconstruccindelasprotenasqueformanelmaterial estructural bsico de los seres vivos. Fox et al. trataron de formar protenas mediante uniones de estos aminocidos y as continuar la reaccin biolgica en cadena hacia la vida misma. Por el simple calentamiento de aminocidos secos en el laboratorio, se produce una combinacin qumica y se formaban protenas. Despus de aadir agua, estas protenas producidas trmicamente daban lugar a pequeas esferas que Fox llama proteinoides. Los proteinoides se parecen a algunas bacterias en su tamao y su forma y, cuando se observan bajo el microscopio electrnico, son tan parecidas a las bacterias que no se reconocen en sus verdaderos orgenes. Algunos expertos han identifcado secciones de bacterias como secciones de microesferas proteinoides y viceversa dijo Fox.Para Fox estos proteinoides sugeran otras similitudes con las formas ms primitivas de vida. Los proteinoidespuedenformarmaterialesdelassolucionesquelosrodean(Alimentomaterno); pueden multiplicarse mediante cierta clase de formacin de yemas; crecer en forma orgnica y tener una actividad enzimtica. En otras muchas de sus actividades son muy parecidas a las clulas vivas contemporneas. Lareaccinencadenaoriginalqueprodujoformasvivaspudohabersidodesencadenadapor erupciones volcnicas o quiz por el calor de manantiales calientes. Una regin bien conocida de carcter geolgico, apropiado para la formacin de proteinoides, dijo Fox, es el Parque Nacional de Yellowstone.2Nota de los autores: La aseveracin sintetizaron vida en un matraz, parece una exageracin y es inexacta. Evidentemente, la sntesis qumica de proteinoides est muy lejos de la sntesis de un ser vivo. Existe una corriente mayoritaria que considera que los protobiontesse generaron primero a partir de material gentico que tena capacidad de autoduplicacin. Esta idea se ha visto reforzada por el descubrimiento que varios RNA tienen capacidad cataltica parecida a las enzimas. Esto ha llevado a hablar del mundo del RNA. Esos datos que ponan al RNA antes de las protenas y el DNA, se ha encontrado recientemente con la argumentacin de la muy alta inestabilidad que tendran los RNA en la sopaanaerbica de una Tierra joven (900 millones de aos). J1LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESLosproteinoidesproducidosenellaboratoriodemuestrancmolavidaprimordialpudohaber surgido en ausencia de sistemas de padres o ancestros, en una Tierra carente de vida.Acerca de los confictos entre ciencia y religinLa evolucin ha sido, y sigue siendo hoy, objeto de fuertes controversias (ver al fnal noticia reciente en un diario de Santiago). Para algunos, incluso llega a ser necesario tener que elegir entre religin y evolucin; por ejemplo, tener que creerle a la Biblia respecto de la creacin del hombre (Adn) ydelamujer(Eva)oalaversincientfcadelaevolucinhumanaapartirdeunprimate primitivo.Paraotros,laevolucin,laciencia,yloscientfcosmismossonpornaturalezaanti-religin. Estas controversias se producen a partir de varias confusiones respecto de qu es ciencia ydequesreligin.Histricamente,estasconfusioneshanproducidoepisodiosdramticosde choques entre algunos cientfcos y la sociedad de su tiempo; por ejemplo, el caso de G. Galilei o el del mismo Darwin.Como toda teora cientfca, la evolucin se restringe a explicar por medio de causas naturales y especfcamentemateriales;mtodollamadomaterialismo metodolgico.Perocomolaevolucin tiene repercusiones y connotaciones existenciales, muchas personas confunden una explicacin porcausasnaturalesconlaconclusindeque,porlotanto,Diosnoexiste;estosellama materialismo flosfco. Ciencia, Religin y Filosofa son campos separados y autnomos, y cada uno tiene sus propias maneras de buscar y validar sus propias verdades, y lo que ellas signifcan para los humanos.As, las causas sobrenaturales no caben en la ciencia que, por mtodo, se restringe a lo material. Entonces, la ciencia no puede decir nada respecto de Dios, y no tiene opinin respecto de seres oentidadessobrenaturales.Poresto,lacienciaesydebeserneutralconrespectoatodacausa sobrenatural,porquesucamposoloabarcalonatural.Ciencia,religinymaterialismoflosfco en realidad son profundamente diferentes respecto de varias caractersticas, que se comparan en la siguiente Tabla: ReliginCienciaMaterialismo Filosfco1. Evidencia lgica y emprica s s s 2. Revelacins nono3. Existencia de seres msticoss nono4. Creencia en mundo no material (sobrenatural) s sin opinin rechaza5. Creencia en seres sobrenaturales (Dios, poderes)ssin opinin rechaza6. Poderes sobrenaturalesintervienen en mundo natural s sin opininno7. Adoracin snono8. Vida despus de la vida mayorasin opinin no9. Preocupacin por asuntosticos, morales, mal, maligno comn sin opinin s 10. Sentido de maravilla, de misterio, de lo sagrado ssin opinin s, a partir de fenmenosnaturalesEVOLUCINJ58 BSI CONaturalmente, los cientfcos como individuos pueden creer o no creer en Dios. Esta es una cuestin defeindividual,nodeciencia.Perotambinloscientfcosylosprofesoresdeciencialeeny aprenden de la poesa, del arte, de sus propias experiencias ticas, morales o msticas. Porque la cienciaesunafuenteimportantedeconocimientoverdadero,peronoeslanica,niexcluyea otras.El cientfco evolucionista F. Ayala ha escrito recientemente: Existen, sin embargo, creyentes que ven a la teora de la evolucin y a la cosmologa cientfca como contrarias a la narracin del Libro del Gnesis. Podemos otorgar a estos creyentes su derecho a pensar as, tanto como al otro extremo del espectro otorgamos a los materialistas su derecho a negar los valores espirituales o religiosos. Pero,afrmoqueelGnesisesunlibroderevelacionesreligiosas,nountextodeastronomao biologa. El Papa Juan Pablo II ha sealado: La Biblia nos habla de los orgenes del universo y de su creacin, no para darnos un tratado cientfco, sino para establecer la correcta relacin del hombre con Dios y el universo. La sagrada escritura simplemente desea declarar que el mundo fue creado por Dios, y para ensear esta verdad, la expresa en los trminos de la cosmologa en uso en la poca del escritor. El libro sagrado tambin desea contar a los hombres que el mundo fue creado para el servicio del hombre y la gloria de Dios. Cualquier otra enseanza respecto del origen y creacin del universo es ajena a las intenciones de la Biblia, que no desea ensear cmo fue hecho el cielo sino cmo uno se va al cielo. (Arguing for evolution, en R. Bybee, Ed. Evolution in perspective. The Science Teachers Compendium, National Science Teachers Association, Virginia, USA, 2004).Los lderes de varios credos religiosos convergen en posiciones similares respecto a las relaciones entre ciencia y religin. Concretamente, con respecto a la evolucin, la Iglesia catlica ha acogido estas aclaraciones. En su mensaje a la Pontifcia Academia de Ciencias en octubre de 1996, el Papa Juan Pablo II declar: En su Encclica Humanigeneris(1950), mi predecesor Po XII ya ha establecido que no hay oposicinentrelaevolucinyladoctrinadelafeacercadelhombreysuvocacin,bajo lacondicindequeunonopierdadevistaalgunospuntosindiscutibles...Tomandoen cuentaelestadodelainvestigacincientfcaylapoca,ascomolosrequerimientosde lateologa...considerladoctrinadelevolucionismocomounaseriahiptesis,dignade investigacin y estudio en profundidad igual al de las hiptesis opuestas. Hoy da, casi medio siglo despus de la publicacin de la Encclica, nuevo conocimiento ha conducido a reconocer alateoradelaevolucincomoalgomsqueunahiptesis.Esenverdaddestacableque estateorahasidoprogresivamenteaceptadaporlosinvestigadores,siguiendounaserie dedescubrimientosenvarioscamposdelconocimiento.Laconvergencia,nopensadani fabricada, de los resultados del trabajo que fue conducido en forma independiente es, en s misma, un argumento signifcativo en favor de esta teora. J5LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESEVOLUCINJ8 BSI CO mAtERIALES Y RECURSOS Para cada estudiante-El CuadernodeCienciasPara el grupo-Documentos diversos; Teoras del origen de la vida-Plumones-Papelgrafos-Cartulinas-Tijeras-Pegamento -Televisor y equipo de video -Pelcula Origen de la vida y gua de anlisis PREPARACIN 1.Disponga los papelgrafos:Uno para cada grupo en el que representarn la idea que tienen del momento en que se inici la vida.Varios para ser usados en la exposicin de las investigaciones realizadas por los grupos.Prepare un papelgrafo con la leyenda Qu sabes del origen de la vida? para registrar los aportes del alumnado.2.Preocpese de disponer en el Centro de Recursos de documentos y material escrito acerca de diferentes hiptesis y teoras del origen de la vida.3.Dispongadetelevisoryvideoreproductorylascondicionesadecuadaspara trabajar con una pelcula.4.Cartulinas para elaborar la lnea de evolucin cultural.5.LasguasdelLibrodelestudianteparacadaalumno(a)yparaelanlisisdela pelcula. N FOCALIZACIN 1.Pida a cada estudiante que piense cmo cree que se origin la vida en la Tierra y que lo escriba.2.Posteriormente,guelosadiscutirensugrupodetrabajo,contrastandolas diferentes visiones y que, en conjunto, representen las condiciones y el origen de la vida en la Tierra en un dibujo.J8LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES3.Pida que expongan estas representaciones en un lugar de la sala para contrastarlas con los aprendizajes logrados al trmino de la leccin. EXPLORACIN 1.Orienteasucursoparaquerealicenlainvestigacinbibliogrfcadelateorao hiptesis de la vida que le fue asignada.2.nstelosaqueleanacercadeteorasohiptesissobreelorigendelavidaenla Tierra. 3.Pdales que identifquen la hiptesis que exista antes y la posterior a la estudiada, la que expondrn sealando el tiempo de prevalencia, qu eventos contribuyeron para mantenerla vigente y los hombres o mujeres de ciencia involucrados en ella. Adems, que investiguen en torno a las circunstancias en que esta hiptesis fue transitoriamente descartada, y qu perdura hoy de cuanto se produjo durante ese perodo de la historia.4.Encasodeestudiaruntrabajoexperimental,verlaposibilidadderecrearlo experimentalmente o con una buena descripcin5.Preparenlosaudiovisualesquepermitirncomunicarlosaprendizajesenla presentacinalrestodesuscompaeros.Cuandocorresponda,montarlas actividades que permitieron al cientfco afrmar o refutar una hiptesis. En el caso de controversias a nivel de Academias de Ciencias, que escriban un breve guin y representen el problema que hace tener posiciones diferentes frente a la misma situacin.6.Confeccionen un breve resumen del tema investigado para ser compartido con el curso y que pueda ser incorporado al Centro de Recursos.7.Conlainformacinobtenidaenlaspresentaciones,diseeenconjuntoconel curso una Lnea de tiempo de evolucin cultural a escala para representar en ella los aportes de los diferentes cientfcos en el tiempo estudiado. 8.QueconfeccionenlaLneadetiempocolocandolafechadelosdiferenteshitos relacionados con el origen de la vida en la Tierra, ilustrndolos con los elementos ms representativos de cada hiptesis y los nombres de los cientfcos involucrados en cada una de ellas.s REFLEXIN1.Estimulealosestudiantesparaque,amedidaqueescuchaneinteractancon lapresentacindesuscompaeros,registrenensusCuadernos de Ciencias los aspectos ms relevantes de las ideas expuestas y que peguen en el lugar que corresponde los resmenes que entregue cada grupo.EVOLUCINJ88 BSI CO2.Unavezconfeccionadalalneadeevolucincultural,pedirquecadaalumnoy alumna interprete lo presentado; despus de hacer el anlisis, pida que entreguen las ideas que pueden refejar sus aprendizajes. Haga la puesta en comn solicitando que cada alumno, en forma voluntaria, entregue la nocin o idea producto de su refexin personal. Pida a la vez que el resto de los alumnos incorpore las nuevas ideas a su propia refexin.3.Estas ideas pueden ser:Son muchos los hombres de ciencias que han tratado de dilucidar el origen de la vida en la Tierra.Las hiptesis han permanecido vigentes durante perodos de diferente longitud, como la respuesta transitoria a la pregunta inicial.Cada hiptesis ha contribuido a la gestacin de la hiptesis ms aceptada en los tiempos presentes.Esprobablequealaluzdelosavancescientfcosytecnolgicoslahiptesis actual ms aceptada sea descartada o reformulada.Cadahiptesistienevalidezenlapocayenelcontextoenquefue formulada.Enlaactualidadnoexisteunahiptesisaceptadaportodaslascomunidades culturales, que d una respuesta defnitiva al origen de la vida en la Tierra.4.Suspenda la sesin un tiempo antes de la fnalizacin de la clase para que el grupo reestructure sus tareas y para que escriban en sus CuadernosdeCiencias Qu aprend? APLICACINPida que confeccionen una lnea de evolucin cultural en la que representen solamente el perodo que les correspondi investigar como grupo y que la peguen en sus CuadernosdeCiencias.^ EXtENSIONES1.Haga que investiguen acerca de la posibilidad de vida en otros lugares del universo, argumentando el porqu de la existencia de vida o no en ellos. Que hagan referencia a historietas y pelculas que han tomado como eje central el problema de la vida en la Tierra y en otros planetas.Queinvestiguenacercadelasorganizacionesqueestnabocadasarecopilar informacin de las evidencias de vida extraterrestre.2.Estimuleasucursoparaquecontinenagregandoinformacinparalarevista que deben elaborar y presentar al trmino de la unidad. Pueden escribir cuentos, hacer encuestas, dibujos y otros para ser incorporados en una seccin de la revista que pueden editar (artesanalmente) con el origen de la vida en la Tierra o la vida extraterrestre como tema central.10LI BRO DE PREPARACIN DE CLASES EStRAtEgIAS DE EVALUACIN Enestaleccinsusalumnosyalumnaspodrnautoevaluarseycoevaluarsedeacuerdoauna pauta de cotejo elaborada en conjunto. En el Anexo 1 se propone una pauta para este modelo de evaluacin.Tendr la oportunidad de validar la pauta elaborada en conjunto. Esta pauta facilita la evaluacin de la presentacin que cada grupo hace de su investigacin.s REFLEXIN PEDAggICA Despus de la clase refexione en torno a las siguientes preguntas:a.Cules considera que fueron los aprendizajes logrados ms relevantes?b.Qumodifcacionesseranecesariointroduciralaclaseparalograrmejores aprendizajes?c.Qusituacionessurgidasdurantelaclasenofueronprevistasensu preparacin?d.Qudifcultadessepresentaronduranteeldesarrollodelaclase?Cmolas resolvi? Cmo podran preverse? PROFUNDIZACIN PARA EL PROFESORADOUn carbn encendidoTrasmodelarsegranoagrano,apartirdelosrestosestelares,lanuevaTierragirbajouncielo surcado por el paso de los cometas que viajaban en rbitas alocadamente excntricas. Muchos de estos cuerpos celestes errantes se estrellaron contra la fra y rocosa superfcie del joven planeta, llenando su rostro de crteres y aadiendo nueva masa y la energa calorfca del impactoAntes de eso, una tenue atmsfera de hidrgeno de corta vida haba rodeado el vapuleado globo, perofrentealfuertevientosolarlacorrientedepartculascargadasquebrotabadelsolla gravedad de la Tierra fue incapaz de retener los voltiles gases. La mayor parte de la provisin original de hidrgeno y helio de la nebulosa solar haba sido lanzada haca tiempo hacia el exterior, en parte por la fuerza centrfuga, en parte por el viento solar; a su debido tiempo, cuajara en un conjunto de gigantescos planetas gaseosos.Durante decenas de millones de aos, la Tierra no mostr ningn signo vital. El yermo planeta se limit a girar en silencio en su rbita, mientras su corteza se cuarteaba y encoga a medida que EVOLUCIN118 BSI COsu superfcie se solidifcaba en el profundo fro del espacio. Pero, aunque la capa ms externa del globoparecieramarchitarse,ensuinteriorlasfuerzasseguantrabajando.Lacontraccindela corteza empez a comprimir los minerales del ncleo del planeta y a hacer que su temperatura se elevara. A medida que segua la contraccin, el interior se volva cada vez ms caliente, hasta que el oculto almacn de metales empez a fundirse. El inicio de un proceso que fnalmente acelerara la Tierra hacia la vida geofsica.El regalo de una estrel laTranquilaporfuera,laTierraocultabaunactivointeriorbajoelcascarndesucortezaexterior. Mezclados con silicatos y metales propios del planeta estaban los restos dispersos de una antigua supernova,elementospesadoscomoeluranioyeltorio,cuyosmasivostomospuedenforjarse solamente en el corazn de una estrella en explosin. Estos tomos son inestables, y a medida que se desintegraban gradualmente en el corazn de la Tierra, liberaban partculas de alta energa y radiaciones en forma de calor. Combinadaconelcalorgeneradoporelincesanteimpactodelosmeteorosylaconstante compresin gravitatoria del planeta, la radioactividad empez a licuar la roca debajo de la corteza haciendo que sus componentes se separaran, la gravedad empuj el hierro y el nquel hacia abajo, al centro, para formar un primitivo ncleo. La escoria al rojo, blanco de los menos densos silicatos no metlicos, fot hacia arriba, formando una esfera cubriente de roca fuida conocida hoy como el manto. Los elementos radioactivos, cuyos grandes tomos no se acomodan fcilmente en metales rgidamente estructurados como el hierro, fueron empujados tambin hacia arriba con los silicatos, y siguieron generando calor a medida que se desintegraban.Fuego y azufreLa liberacin de la energa gravitatoria a medida que los metales se hundan hacia el ncleo de la tierra y la constante desintegracin radioactiva de los elementos pesados produjo sufciente calor como para fundir el hierro que derivaba hacia el centro. Este fujo de calor provoc corrientes de conveccin que se alzaban y hundan en la roca fuida, o magma, del manto. Bajo la presin hacia arriba del magma, la corteza empez a ceder en sus puntos ms delgados, y por primera vez la lava se desparram por la superfcie, salpicando el paisaje con los speros conos de los volcanes y con charcasylagosderocalicuada.Lacortezaprimordialdesapareciamedidaqueelferodiluvio alisaba los crteres y planchaba las arrugas de un mundo de mil millones de aos de edad.Del mismo modo que se enfra un plato humeante de sopa al removerlo, la lenta circulacin de la roca fuida enfri el planeta y una nueva corteza se solidifc sobre el manto. En sus profundidades, lamateriadelncleoseseparmscuandolagravedadcomprimilosmetalesmsinternosy lossolidifcporpurapresin,dejandounncleoexternodehierrofundido.Laconveccinen elardientehierrofuidoconvirtielcorazndelaTierraenundinamoqueempezagenerar unacorrientedeelectricidad.Comoresultadodeello,uncampomagnticoseabrialespacio, envolviendoelplanetaeninvisibleslneasdefuerza,unabarreracontralaspartculasdealta energa procedentes del sol.12LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESAfuera, en la superfcie, estaba teniendo lugar otra transformacin, cuando la lava aventada trajo consigoabundantesgasesliberadosporlaspropiasrocasdelplaneta.Alzndosedelasfundidas profundidades de la Tierra al fro espacio, la mezcla gaseosa empez a formar la primitiva atmsfera del joven planeta.La creacin de una atmsferaEncerradaenloscompuestosdesiliciodelmanto,elaguahizosudebutterrestrecomovapor, aventada por los feroces volcanes que perforaban la corteza. Ms agua se forj en las interacciones aaltastemperaturasentreloshidrocarburosyeloxgenoaprisionadoenlasmolculasdelos silicatosyxidosdehierro.Alemergeralfrodelespacio,elvapordeaguasecondensycay alplanetaformandocharcosylimandolentamentelosbordesdeloscrteresdejadosporlos antiguos bombardeos.MientraslalluviacambiabayesculpaelrostrodelaTierra,apareciotrosubproductodelas reaccionesdeloshidrocarburos:eldixidodecarbono.PuestoqueelCO2estransparentealas radiacionesdeondacortadellegada,peroabsorbeelcalordelasondasmslargasqueemana del propio planeta, la aparicin y desaparicin de este compuesto crtico en la atmsfera y en la corteza ayudaron a modelar la evolucin de la Tierra.Un tercer factor en la atmsfera terrestre fue el nitrgeno, cuya presencia parece ser el resultado de un caso csmico de error de identidad. Durante la formacin de la ancestral nebulosa solar, las molculas de amonaco que estn compuestas por nitrgeno e hidrgeno, se acumularon a veces en los entramados de los compuestos de silicato, tomando el lugar de los tomos de potasio que son aproximadamente del mismo tamao. En el feroz crisol de la formacin planetaria, casi todo el nitrgeno del planeta fue liberado para convertirse en el elemento dominante de la atmsfera de la Tierra.La l luvia y el ocano globalBajo el llanto de los cielos, las rudimentarias cuencas de agua fueron creciendo hasta convertirse en un mar global. En el momento en que la Tierra tena unos dos mil millones de aos de edad, el planeta se haba asegurado un estatus nico en el Sistema Solar. Ahora era un mundo ocenico de superfcie accidentada y estaba en su mayor parte cubierta por una gruesa piel de agua, rematada a su vez por una gasa atmosfrica. Eldixidodecarbono,ensutiempoungasprominenteenlaatmsfera,habaempezadoaser absorbidoporlascapassuperioresdelmary,atravsdelosprocesosgeolgicos,convertidoen rocas de carbonato de calcio y magnesio. Lasuperfcieslidatambinhabasidotransformada.Amedidaquelacortezaseenfriaba, engrosabaycuarteaba,sequebrenunmosaicodeenormesplacas.Movidasporlasardientes corrientes inferiores, las placas se fueron redistribuyendo lentamente a medida que transcurran loseones,chocandounasconotras,derivandolejosunasdeotrasyabriendorespiraderosque permitan al magma brotar de las profundidades para formar una nueva corteza.EVOLUCIN1J8 BSI COMientras los continentes surgan y se alejaban sobre estas gigantescas balsas, solo para entrar en colisin mas tarde, el primitivo ocano fue convirtindose gradualmente en una reserva orgnica. De alguna forma, unas molculas con base de carbono crecieron en complejidad, se duplicaron a s mismas y evolucionaron hacia la condicin que sera conocida como vida.He aqu la tierraDurantequinientosmillonesdeaos,lassimplesformasdevidamicroscpicaqueseiban propagandoporlosocanosdelaTierrafueronsustentadasporlasmolculasorgnicasque abundaban all. Luego ese aprovisionamiento disminuy y los diminutos organismos empezaron a sentir el acoso del hambre. Gradualmente, sin embargo, fueron evolucionando de tal modo que pusieron a trabajar al sol. Mediante un proceso llamado fotosntesis, empezaron a emplear la luz del sol para extraer el hidrgeno del agua y el carbono del dixido de carbono. Utilizando el hidrgeno para la reaccin, los organismos an mucho menos complicados que las bacterias explotaron el carbono para construir nuevas estructuras. El oxgeno en los dos compuestos originales fue usado como reactivo, y luego desechado.Amedidaquelascriaturasseextendanportodoslosocanosyseguanevolucionando,su fotosntesisfuebombardeandomsymsoxgenolibrealambiente,unasentenciademuerte para las formas de vida acostumbradas a una existencia anaerbica o sin oxgeno. Para las algas y otras plantas que se haban adaptado, la vida acababa de empezar.Detodosmodos,losseresvivosselimitabancasiensutotalidadalmar,protegidosporelagua delaspotentesradiacionesultravioletasdelsol.Luego,enloaltodelaatmsfera,empeza formarseotroescudoprotector.Algunostomosdeoxgenomolecular,descompuestosporlos rayos ultravioleta se recombinaron para formar una molcula inestable de tres tomos de oxgeno llamadaozono,absorbiendoenelprocesolasdestructivasradiaciones.Lasconcentracionesdel ozonoseincrementaroncreandounacapadesigualdeunosveinticincokilmetrosporencima de la superfcie del planeta. Bajo esta proteccin, los organismos empezaron al fn a aventurarse a tierra frme, el siguiente paso en el largo viaje hasta el presente, a ms de dos mil millones de aos de distancia.El origen de la vida en la tierraEl origen de la Tierra se remonta a unos 4.600 millones de aos. Se form a partir del polvo y gases del disco protoplanetario que giraba alrededor del Sol. La Tierra alcanzaba su tamao fnal cuando el Sol barri su atmsfera despus de su explosin. Un asteroide le propin un poderoso golpe de tal manera que junto a la Tierra qued en el espacio un remolino de rocas fundidas. Una parte de este material cay nuevamente sobre la Tierra, pero la mayor parte empez a girar alrededor del planeta. Con el transcurso del tiempo constituy la Luna.Este sistema Tierra-Luna origin mareas en los ocanos. Estas contribuyeron, junto a la temperatura de la Tierra que oscilaba entre el punto de congelacin y de ebullicin del agua, a que la vida se originara en la Tierra mucho antes de lo que se habra esperado.11LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESUna de las caractersticas de este joven planeta es la gran cantidad de carbono que exista en l. La generacin de compuestos orgnicos se produjo mediante la reaccin de gases atmosfricos en presencia de relmpagos poderosos e intensa luz ultravioleta proveniente del Sol. Los ocanos se convirtieron en caldos de cultivo la sopa primitiva- ricos en molculas orgnicas complejas que se combinaron hasta formar aminocidos, los autnticos pilares del edifcio de la vida. Lasprimerasentidadesvivascorrespondieronasencillosorganismosquecumplanconlas condiciones elementales y bsicas de ser vivo. A medida que pasaba el tiempo, estos organismos unicelulares se hacan ms y ms complejos. Algunos empezaron a ser capaces de obtener energa del Sol. La transformacin de la energa solar en energa encerrada en molculas orgnicas, liber oxgeno a la atmsfera y los ocanos. La presencia de oxgeno fue el preludio de la aparicin de organismos pluricelulares. La diversidad ambiental permiti la proliferacin de una amplia gama de especies.Recin cuando el planeta tena 4.000 millones de aos, la vida sali de los ocanos para conquistar la superfcie. Este largo tiempo fue necesario, puesto que era imprescindible que se formara la capa deozonoenlapartesuperiordelaatmsfera.Ellaeslaresponsabledebloquearlaspeligrosas radiaciones ultravioletas.Las plantas elementales evolucionaron casi paralelamente con los insectos. Los anfbios primitivos correspondenapecesqueseadaptaronavivirfueratantoenelaguacomoenlatierra.Estos evolucionaronoriginandolosreptiles,yestossetransformaronendinosaurios.Losmamferos sedesarrollaronalmismotiempoquelosdinosaurios,perofueroncapacesansedesconoce lacausadesobreviviralaextincindelCretcico,hace65millonesdeaos.Losdinosaurios ycasiel70%delasotrasespeciesdesaparecierondelaTierra.Losmamferosseconvirtieron rpidamente en los seores del planeta, especialmente una especie que fue capaz de caminar erguida, comunicarse y fabricar complicadas herramientas.CuandoesteanimaltancuriososeaventurenelespacioyviolaTierraagrandistancia,lleg alaconclusindequetodalahumanidadvivaenunafrgilastronave.Probablemente,enese momento comprendi que no poda continuar destruyendo el planeta en que viva. La tala indiscriminada de bosques, la contaminacin del agua y del aire provocaran la extincin de millones de especies. Esto producira cambios irreversibles en la Tierra que alteraran su equilibrio y terminaran por poner en peligro su vida y la de su descendencia.Sin duda, las alteraciones ya provocadas por el humano y las que an contina provocando, pueden convertir a la Tierra en testigo de tal extincin, la que necesitara millones de aos para recuperarse. Y todo esto provocado por la accin de solo una especie.La tierra, un planeta especialElorigendelUniversopuedeexplicarsemediantediferentesteoras.LateoradelaGran Explosin (Big Bang), plantea que el Universo se form a partir de una masa muy concentrada quehizoexplosinycuyadensidaddisminuyeamedidaqueseexpande.SegnlateoradeLaEVOLUCIN158 BSI COCreacinContinua, el Universo est en constante expansin, pero gracias a la nueva materia que se crea, su densidad se mantiene constante.DeacuerdoalateoradelGranRebote(BigBounce),elUniversoseexpande,perollegarun momento en que las fuerzas de gravedad harn que empiece a comprimirse convirtindose en una masa puntual que volver a explotar creando un nuevo Universo.DeacuerdoconlateoraBigBang,haceunos15.000millonesdeaoselcosmosseencontraba en un estado altamente condensado. Solo existiran partculas subatmicas empaquetadas en un densocaldocsmico.Latemperaturaseramuchsimomayorqueladelinteriordelaestrella actualmsgrande.EsteUniversoprimitivoseexpandiyseenfrihastaelpuntodepermitir quelasunidadesbsicasdelamateriaseagruparanyformaranlassemillasdelasgalaxias.Los tomos ms sencillos (helio e hidrgeno) se formaron primero y constituyeron nubes de gas. Los gases se agruparon en esfera mediante mutuas atracciones gravitatorias. Posteriormente, enormes compresiones causaron la ignicin de las primeras estrellas.Los astrnomos consideran que la Va Lctea debe haberse formado unos pocos millones de aos despus del Big Bang. Est conformada por 100.000 millones de estrellas extendida en una distancia de 100.000 aos-luz. Dado el alto nmero de estrellas y los extensos perodos de tiempo, resulta concebible que la vida hubiera existido en nuestra galaxia mucho antes de aparecer en la Tierra.La tierra: Un planeta con condiciones para albergar vidaLa Tierra es el mayor planeta de tipo terrestre. Esto evita la prdida de su calor interior, conservando as al planeta geolgicamente activo. Su gran densidad proporciona la gravedad para mantener la existencia de la atmsfera y los grandes ocanos. La distancia que la separa del Sol le permite mantener una temperatura media entre los puntos de congelacin y ebullicin, permitiendo as el desarrollo de la vida. La inclinacin de su eje, entre 22 y 25 grados proporciona a la Tierra unas estaciones que favorecen la proliferacin de una gran variedad de especies. La elevada velocidad de rotacin le confere luz y oscuridad, as como calor y fro. La cercana de la Luna proporciona mareas regulares que, se piensa, constituyeron un factor importante para el inicio de la vida. La Tierra desarroll una densa atmsfera que fue reductora en sus comienzos y se convirti en oxidante por la proliferacin de la vida.LaTierratienemsaguaenestadolquidoquecualquierotroplaneta.Estacubreel70%desu superfcie total. El 50% corresponde a aguas de ms de un kilmetro de profundidad. Justamente sonlaspropiedadesdelagualasqueleconferensucapacidaddealbergarvida,entreellas,su elevado calor especfco o capacidad calrica, y constituir un excelente disolvente.LaTierratienetambinunaconsiderablecantidaddecarbono.Granpartedelprovienedel interior del planeta en forma de dixido de carbono y otros compuestos de carbono provenientes deerupcionesvolcnicas.Adems,toneladasdecarbonoprovienendelcarbnarrojadoporlos meteoros.15LI BRO DE PREPARACIN DE CLASESLavidaenlaTierraestbasadaenelcarbono.Esdecir,todaslasformasdelamateriaviva estnconstruidasenbaseacadenasdecarbono,hidrgenoynitrgeno.Desdeelmssimple aminocidohastacomplejascadenasdecidosnucleicos.Lavidapodrahabersebasadoenel silicio, el segundo elemento ms abundante en la Tierra. Sin embargo, es el carbono el artfce de la vida. Probablemente, por su g