el baúl del biologo

domingo, 22 de mayo de 2011

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Hemos hablado de la evolución; pero ¿cómo surgió la vida?

El origen de la vida
1. Introducción
Desde que el hombre tuvo la capacidad de pesar y de razonar, se empezó a preguntar cómo surgió la vida, surgiendo así uno de los problemas más complejos y difíciles que se ha planteado el ser humano, en su afán de encontrar una respuesta, se intento solucionarlo mediante explicaciones religiosas, mitológicas y científicas, a partir de estas últimas han surgido varias teorías y otras han sido descartadas.
El presente trabajo basado en la obra "el origen de la vida" del célebre autor Antonio Lazcano manejaremos la evolución de dicho pensamiento a través de los años, dando así una pauta para comprender mejor dicha evolución del pensamiento humano
2. El Creacionismo
Desde la antigüedad han existido explicaciones creacionistas que suponen que un dios o varios pudieron originar todo lo que existe. A partir de esto, muchas religiones se iniciaron dando explicación creacionista sobre el origen del mundo y los seres vivos, por otra parte, la ciencia también tiene algunas explicaciones acerca de cómo se originaron los seres vivos como son las siguientes
3. La Generación Espontánea
Desde la antigüedad este pensamiento se tenía como aceptable, sosteniendo que la vida podía surgir del lodo, del agua, del mar o de las combinaciones de los cuatro elementos fundamentales: aire, fuego, agua, y tierra. Aristóteles propuso el origen espontáneo para gusanos, insectos, y peces a partir de sustancias como él roció, el sudor y la humedad. Según él, este proceso era el resultado de interacción de la materia no viva, con fuerzas capaces de dar vida a lo que no tenía. A esta fuerza la llamo ENTELEQUIA.
La idea de la generación espontánea de los seres vivos, perduro durante mucho tiempo. En 1667, Johann B, van Helmont, medico holandés, propuso una receta que permitía la generación espontánea de ratones: "las criaturas tales como los piojos, garrapatas, pulgas, y gusanos, son nuestros huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena d sudo junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a graves de las cáscaras del trigo, cambiando el trigo en ratones.
Pero lo más notable es que estos ratones son de ambos sexos y se pueden cruzar con ratones que hayan surgido de manera normal..."
Algunos científicosno estaban conformes con esas explicaciones y comenzaron a someter a la experimentación todas esas ideas y teorías.
espontánea. Logro demostrar que los gusanos que infestaban la carne eran larvas que provenían de huevecillos depositados por las moscas en la carne, simplemente coloco trozos de carne en tres recipientes iguales, al primero lo cerro herméticamente, el segundo lo cubrió con una gasa, el tercero lo dejo descubierto, observo que en el frasco tapado no había gusanos aunque la carne estaba podrida y mal oliente, en el segundo pudo observar que, sobre la tela, había huevecillos de las moscas que no pudieron atravesarla, la carne del tercer frasco tenia gran cantidad de larvas y moscas. Con dicho experimento se empezó a demostrar la falsedad de la teoría conocida como "generación espontánea".
A finales del siglo XVII, Antón van Leeuwenhoek, gracias al perfeccionamiento del microscopio óptico, logro descubrir un mundo hasta entonces ignorado. Encontró en las gotas de agua sucia gran cantidad de microorganismos que parecían surgir súbitamente con gran facilidad. Este descubrimiento fortaleció los ánimos de los seguidores de la "generación espontánea" A pesar de los experimentos de Redí, la teoría de la generación espontánea no había sido rechazada del todo, pues las investigaciones, de este científico demostraba el origen de las moscas, pero no el de otros organismos
4. Spallanzani Y Needhad
En esos mismos tiempos, otro científico llamado Needhad, sostenía que había una fuerza vital que originaba la vida. Sus suposiciones se basan en sus experimentos: hervía caldo de res en una botella, misma que tapaba con un corcho, la dejaba reposar varios días y al observar al microscopio muestra de la sustancia, encontraba organismos vivos. Él afirmaba que el calor por el que había hecho pasar el caldo era suficiente para matar a cualquier organismo y que, entonces, la presencia de seres vivos era originada por la fuerza vital. Sin embargo Spallanzani no se dejo convencer como muchos científicos de su época, realizando los mismos experimentos de Needhad, pero sellada totalmente las botellas, las ponía a hervir, la dejaba reposar varios días y cuando hacia observaciones no encontraba organismos vivos. Esto lo llevo a concluir que los organismos encontrados por Needhad procedían del aire que penetraba a través del corcho
5. Pauster
En 1862, Louis Pauster, médico francés, realizó una serie de experimentos encaminados a resolver el problema de la generación espontánea. Él pensaba que los causantes de la putrefacción de la materia orgánica eran los microorganismos que se encontraban en el aire. Para demostrar su hipótesis, diseñó unos matraces cuello de cisne, en los cuales coloco líquidos nutritivos que después hirvió hasta esterilizarlos. Posteriormente, observo que en el cuello de los matraces quedaban detenidos los microorganismos del aire y aunque este entraba en contacto con la sustancia nutritiva, no había putrefacción de la misma. Para verificar sus observaciones, rompió el cuello de cisne de un matraz, y al entrar en contacto él liquido con el aire y los microorganismos que contenía él último, se producía una descomposición de la sustancia nutritiva De esta manera quedo comprobada por él celebre científico la falsedad de la teoría de la generación espontánea
6. La Panspermia
Una propuesta más para resolver el problema del origen de la vida la presento Svante Arrhenius, en 1908. Su teoría se conoce con el nombre de panspermia. Según esta, la vida llego a la Tierra en forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior que, a su vez, se desprendieron de un planeta en la que existían.
A esta teoría se le pueden oponer dos argumentos:
1. Se tiene conocimiento de que las condiciones del medio interestelar son poco favorables para la supervivencia de cualquier forma de vida.
2. Además, se sabe que cuando un meteorito entra en la atmósfera, se produce una fricción que causa calor y combustión destruyendo cualquier espora o bacteria que viaje en ellos. Y tampoco soluciona el problema del origen de la vida, pues no explica cómo se formó ésta en el planeta hipotético del cual se habría desprendido la espora o bacteria
7. La Teoría De Oparin – Haldane
Con el transcurso de los años y habiendo sido rechazada la generación espontánea, fue propuesta la teoría del origen físico-químico de la vida, conocida de igual forma como teoría de Oparin – Haldane.
La teoría de Oparin- Haldane se basa en las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida.
De acuerdo con esta teoría, en la Tierra primitiva existieron determinadas condiciones de temperatura, así como radiaciones del Sol que afectaron las sustancias que existían entonces en los mares primitivos. Dichas sustancias se combinaron dé tal manera que dieron origen a los seres vivos.
En 1924, el bioquímico Alexander I. Oparin publico "el origen de la vida", obra en que sugería que recién formada la Tierra y cuando todavía no había aparecido los primeros organismos, la
atmósfera era muy diferente a la actual, según Oparin, esta atmósfera primitiva carecía de oxígeno libre, pero había sustancias como el hidrógeno, metano y amoniaco. Estos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la de los volcanes, dando origen a los primeros seres vivos.
En 1928, John B.S.Haldane, biólogo inglés, propuso en forma independiente una explicación muy semejante a la de Oparin. Dichas teorías, influyeron notablemente sobre todos los científicos preocupados por el problema del origen de la vida.
  • Condiciones que permitieron la vida
Hace aproximadamente 5 000 millones de años se formo la Tierra, junto con el resto del sistema solar. Los materiales de polvo y gas cósmico que rodeaban al Sol fueron fusionándose y solidificándose para formar los todos los planetas.
Cuando la Tierra se condenso, su superficie estaba expuesta a los rayos solares, al choque de meteoritos y a la radiación de elementos como el torio y el uranio. Estos procesos provocaron que la temperatura fuera muy elevada.
La atmósfera primitiva contenía vapor de agua (H2O), metano (CH4), amoniaco (NH3), ácido cianhídrico (HCN) y otros compuestos, los cuales estaban sometidos al calor desprendido de los volcanes y a la radiación ultravioleta proveniente del sol. Otra característica de esta atmósfera es que carecía de oxigeno libre necesario para la respiración.
Como en ese tiempo tampoco existía la capa formada por ozono, que se encuentra en las partes superiores de la atmósfera y que sirven para filtrar el paso de las radiaciones ultravioletas del sol, estas podían llegar en forma directa a la superficie de la Tierra.
También había gran cantidad de rayos cósmicos provenientes del espacio exterior, así como actividad eléctrica y radiactiva, que eran grandes fuentes de energía. Con el enfriamiento paulatino de la Tierra, el vapor de agua se condeno y se precipito sobre el planeta en forma de lluvias torrenciales, que al acumularse dieron origen al océano primitivo, cuyas características definieran al actual
  • ¿Cómo fueron los primeros organismos?
Los elementos que se encontraban en la atmósfera y los mares primitivos se combinaron para formar compuestos, como carbohidratos, las proteínas y los aminoácidos. Conforme se iban formando estas sustancias, se fueron acumulando en los mares, y al unirse constituyeron sistemas microscópicos esferoides delimitados por una membrana, que en su interior tenían agua y sustancias disueltas.
Estos tipos de sistemas pluricelulares, podemos estudiarlos a partir de modelos parecidos a los coacervaros (gotas microscópicas formadas por macromoléculas a partir de la mezcla de dos soluciones de estas, son un posible modelo precelular). Estos son mezclas de soluciones orgánicas complejas, semejantes a las proteínas y a los azúcares.
Oparin demostró que en el interior de un coacervado ocurren reacciones químicas que dan lugar a la formación de sistemas y que cada vez adquieren mayor complejidad. Las propiedades y características do los coacervados hacen suponer que los primeros sistemas precelulares se les parecían mucho.
Los sistemas precelulares similares a los coacervados sostienen un intercambio de materia y energía en el medio que los rodea. Este tipo de funciones también las realizan las células actuales a través de las membranas celulares.
Debido a que esos sistemas precelulares tenían intercambio con su medio, cada vez se iban haciendo más complejos, hasta la aparición de los seres vivos.
Esos sistemas o macromoléculas, a los que Oparin llamó PROTOBIONTES, estaban expuestos a las condiciones a veces adversas del medio, por lo que no todos permanecieron en la Tierra primitiva, pues las diferencias existentes entre cada sistema permitían que solo los más resistentes subsistieran, mientras aquellos que no lo lograban se disolvían en el mar primitivo, el cual ha sido también llamado SOPA PRIMITIVA.
Después, cuando los protobiontes evolucionaron, dieron lugar a lo que Oparin llamo EUBIONTES, que ya eran células y, por lo tanto, tenían vida. Según la teoría de Oparin – Haldane, así surgieron los primeros seres vivos.
Estos primeros seres vivos eran muy sencillos, pero muy desarrollados para su época, pues tenían capacidad para crecer al tomar sustancias del medio, y cuando llegaban a cierto tamaño se fragmentaban en otros más pequeños, a los que podemos llamar descendientes, estos conservaban muchas características de sus progenitores.
Estos descendientes iban, a su vez, creciendo y posteriormente también se fragmentaban; de esta manera inicio el largo proceso de evolución de las formas de vida en nuestro planeta

El hombre también está sometido a la evolución

La familia de los homínidos se caracteriza por su posición erguida y el bipedismo. Lo cual pudo haber surgido debido a la necesidad de abandonar su vida arbórea por un cambio climático hace 15 millones de años.
El bipedismo fue una adquisición evolutiva muy importante, pues provocó modificaciones del cráneo necesarias para adaptarse a la posición erguida. La pelvis, la columna vertebral y las extremidades variaron su morfología y su desarrollo, y el cerebro fue adquiriendo mayor complejidad.
Mira este video

El género homo se caracteriza por la capacidad de manejar útiles e instrumentos, para ello es necesario poseer una mano con pulgar oponible que permita movimientos precisos de los dedos y un cerebro suficientemente desarrollado que envíe las órdenes oportunas a los músculos implicados
Mira este video

Sin embargo, además de estos especímenes dentro del esquema evolutivo para los primeros homínidos encontramos otros parientes:
Esquema evolutivo para los primeros homínidos

¿Quieres saber cómo se "producen" las especies?

Los cambios producidos en los seres vivos a lo largo del tiempo provocan la formación de nuevas especies. En el largo y complejo proceso se diferencian cuatro etapas:
1. Producción de cambios evolutivos en las poblaciones, debido a que la selección natural favorece a unos individuos y perjudica a otros. Como consecuencia, las nuevas poblaciones difieren de las originales, aunque ambas sigan perteneciendo a la misma especie.
2. Aislamiento genético de la nueva población. Para que se forme una nueva especie es imprescindible que los miembros de una nueva población no puedan reproducirse con loa de la población original, es decir, que la nueva población se independice y que cese el intercambio genético con la población original. Este aislamiento genético se consigue mediante barreras que pueden ser de diversos tipos:
Barreras geográficas.
Barrera geogáfica
Barrera sexuales.
Barreras fisiológicas.
Barreras cromosómicas.
Barreras etológicas.
3. Diferenciación gradual. Tras el aislamiento, la población acumula cambios debidos a nuevas mutaciones y, poco a poco, se va diferenciando más de la población original.
4. Especiación. Los cambios genéticos, anatómicos o fisiológicos son tan importantes que no es posible obtener descendencia mixta y, a partir de este momento, las poblaciones se consideran especies distintas. Aunque las barreras de aislamiento desaparezcan, estas especies ya no podrán reproducirse entre ellas.
Pinzones

Actividades para aprender jugando!!!!!!!!!

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sábado, 21 de mayo de 2011

Que mejor para empezar este blog que con la teoría de la Evolución

Hasta el S. XIX, la mayoría de los científicos y pensadores creyeron que los seres vivos se habían mantenido sin variación desde su origen, es decir, que no habían experimentadoningún cambio.
Sin embargo, en los últimimos dos siglos se ha desarrollado una explicación muy distinta: la diversidad biológica es el resultado de sucesivos cambios que tienen como consecuencia tanto la aparición de nuevos grupos como la desaparición de otros.

La evolución ha permitido que los seres vivos colonicen prácticamente toda la superficie terrestre y que algunos de los organismos que han aparecido sean seres altamente perfeccionados.

En la actualidad, se ha elaborado un modelo basado en la probable existencia de reacciones quimicas que habrían ocurrido en una época primitiva de la historia de la Tierra y que habrían permitido la formación de organismos muy simples. A partir de ellos, por evolución, podrían haber surgido otros seres vivos más complejos.



Se conoce como fijismo la teoría, aceptada por la práctica totalidad de los naturalistas hasta entrado el S. XIX, que explicaba el origen de la gran diversidad de organismos que existen en la Tierra. Aunque existieron varias teorías fijista, todas sostenían que los seres vivos no cambian y que las diferentes especies son inmutables a lo largo del tiempo. Algunos de los más firmes defesores de esta teoría fue Cuvier o Pasteur.

Las teorías fijistas comenzaron a ser cuestionadas en los priemros años del S. XIX, cuando surgieron las primeras ideas evolutivas. Sin embargo, su abandono por los naturalistas fue un proceso largo, debido a varias razones:
  1. Los procesos evolutivos son lentos y no se perciben en el periodo de una generación humana.
  2. Sin los conocimientos actuales, resulta difícil comprender cómo puden aparecer nuevas características que originen nuevas especies.
  3. Estas nuevas teorías suponían un choque frontal con las doctrinas religiosas de la época
El primero en realizar una teoría evolucionista razonada fue Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, el cual protagonizó un gran enfrentamiento con los naturalistas fijistas.


La teoría de Lamarck, conocida como teoría de los caracteres adquiridos o transformismo, sostiene que para adaptarse al medio los animales desarrollan las estructuras y órganos que les son necesarios (la necesidad crea el órgano). Según Lamarck, estas nuevas características son transmitidas a los descendientes y, de este modo, se van produciendo cambios que van modificando las especies.

Aunque en la actualidad esta teoría no se acepta, hay que valorar positivamente algunos de sus postulados:
  1. Afirma la existencia de un proceso evolutivo.
  2. Propone un mecanismo para explicar ese proceso.
  3. Justifica que las estructuras anatómicas están relacionadas con su función.
  4. Sostiene que los organismos se adaptan al medio en el que viven, lo cual provoca cambios en ellos.
De cualquier forma Lamarck cometió varios errores importantes:
  1.  Defiende que los caracteres adquiridos individualmente son heredados por sus descendientes.
  2. Afirma que los animales tienen una necesidad intrínseca de perfeccionarse y hacerse más complejos.
 En la segunda mitad del siglo XIX apareció una  nueva teoría evolutiva elavorada por Charles Darwin y Alfred Russell Wallace, el Darwinismo; la cual constituye la base de las teorías evolutivas actuales.

Esta teoría se puede resumir en 5 preceptos:
  1. Los organismos que conforman una poclación presentan diferencias anatómicas, fisiológicas o de comportamiento.
  2. Se produce mayor número de individuos de los que pueden sobrevivir hasta reproducirse. Como el número de individuos de cada especie permanece más o menos estable, se deduce que muchos mueren.
  3. El hecho de que nazcan más individuos que los que logran sobrevivir implica que existe entre ellos una competencia por el espacio, el alimento y la procreación. Se trata de la llamada "lucha por la supervivencia".
  4. Los individuos, cuyas variaciones les facilitan la supervivencia en un determinado ambiente, se ven favorecidos, en comparación con los que están mal adaptados. Esta caracteristica se conoce como ""selección natural.
  5. Al reproducirse, los individuos supervivientes dan origen a la siguiente generación, de manera que las variaciones favorables se van transfiriendo a la descendencia.
 Como consecuencia, se produce la "supervivencia de los más aptos" y van variando las proporciones de las características de la población. Con el tiempo necesario y si se producen cambios importantes respecto a la población inicial, pueden originarse nuevas especies.

Sin embargo Darwin no supo dar una explicación satisfactoria al origen de la variablidad inicial existente entre los individuos de la misma especie. No obstante, el avance de los conocimientos científicos, concretametne el desarrollo de la genética a principios del siglo XX, permitió revisar, completar y mejorar la teoría darwinista.

Por una parte, el descubrimiento de las leyes de Mendel posibilitóla comprensión de la naturaleza de las características hereditarias y su mecanismo de transmisión. Por otra parte, se averiguaron las causas de la variabilidad que existe en las pòblaciones:
  • La reprducción sexual, que hace aparecer combinaciones de genes distintas a las de los progenitores.
  • La recombinación genética, que se produce durante la meiosis.
  • Las mutaciones, que provocan cambios rápidos en los genes.
Así pues el neodarwinismo considera que la selección natural no actúa sobre el individuo aislado, sino sobre la población a la que pertenece. Con el cambio de las frecuencias en las que los distintos individuos se encuentran en las poblaciones, estas se van modificando y, al acumularse muchos cambios, evolucionan y pueden originar nuevas especies.



Aunque actualmente existen otras teorías evolutivas con cierta aceptación por la comunidad científica es la teoría sintetica de la evolución o Neodarwinismo es la que cuenta con más aceptación.