PRIMERA CLASE

PRIMERA CLASEI.LA BIOLOGIA COMO CIENCIA:

1.1.DEFINICION DE CIENCIA.- Etimolgicamente deriva del latn SCIENTIA, que a su vez deriva de la palabra SCIRE = SABER O CONOCER.

Segn Mario Bunge: Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observacin y el razonamiento, sistemticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales. En su sentido ms amplio se emplea para referirse al conocimiento en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la organizacin del proceso experimental verificable.

Podemos definir a la ciencia, desde un punto de vista totalizado, como un sistema acumulativo, metdico y provisional de conocimientos comportable, producto de una investigacin cientfica y concerniente a una determinada rea de objetos y fenmenos.

1.2.CARACTERISTICAS DE LA CIENCIA:

Las principales caractersticas que posee la ciencia, as concebida, son las siguientes:

Sistemtica. Ordenada por principios comunes Acumulativa. No existe el conocimiento nico, depende de conocimientos previos.

Metdica. Por que sigue un procedimiento para llegar al conocimiento de algo.

Provisional. No es absoluta o definitiva, es perfectible y temporal, susceptible de cambio

Comprobable. Esta sujeto a revisin y verificacin.

Especializada. El conociendo es ilimitado y universal y esta compuesto por conocimientos

Particulares o especificos

Abierta. Es susceptible al cambio, no es dogmtica.

Producto de una investigacin cientfica, a travs de la observacin, planteamiento de hiptesis,experimentacin y teorizacion.

Es comunicable y universal, mediante el lenguaje cientfico, que es preciso e unvoco, comprensible para cualquier sujeto capacitado, quien podr obtener los elementos necesarios para comprobar la validez de las teoras en sus aspectos lgicos y verificables.

1.3.CLASIFICACION DE LA CIENCIA:

1.3.1. FORMALES Y FCTICAS1..3.1.1. LAS CIENCIAS FORMALES O IDEALES; son aquellas que establecen relaciones ideales que existen en la mente humana y que son demostrables. Todos sus conceptos son analticos, es decir se deducen de postulados o teoremas. (Lgica y Matemtica).

1.3.1.2.LAS CIENCIAS FCTICAS O MATERIALES; son las que interpretan las formas ideales en trminos de hechos y experiencias, que necesitan de la observacin y/o experimentacin y su verificacin es incompleta o temporaria. (Qumica, Biologa, Fsica, Psicologa, Economa, Sociologa, Ciencias Forense, Historia, etc.)

1.3.2.NATURALES Y SOCIALES

1.3.2.1.LAS CIENCIAS NATURALES; son las que se estudian los fenmenos propios de la naturaleza o su entorno. (Fsica, Qumica, Biologa, Geologa, etc.).

1.3.2.2.LAS CIENCIAS SOCIALES; abordan los conocimientos creados por el mismo hombre, cuyos conocimientos varan dependiendo de la cultura social y es dependiente del comportamiento humano. Incluye adems aspectos filosficos. (Economa, Poltica, Sociologa, Psicologa, etc.).

II.DEFINICION DE BIOLOGIA:Es la ciencia que estudia a los seres vivos. Su nombre proviene de dos palabras griegas "BIOS = VIDA" y "LOGOS = ESTUDIO, TRATADO". La biologa fue durante mucho tiempo una ciencia principalmente descriptiva que se inicio con el estudio anatmico y morfolgico de los seres vivos (naturalistas)

El trmino BIOLOGIA, fue introducido en Alemania en 1800 y popularizado por el naturalista francs Jean Baptiste de Lamarck, en su obra Philosophie Zoologique, con el fin de reunir en l un nmero creciente de disciplinas que se referan al estudio de las formas vivas.El impulso ms importante para la unificacin del concepto de biologa se debe al zologo ingls Thomas Henry Huxley, que insisti en que la separacin convencional de la zoologa y de la botnica careca de sentido, y que el estudio de todos los seres vivos debera constituir una nica disciplina\

La biologa estudia las mltiples formas que pueden adoptar los SERES VIVOS, as como su estructura, funcin, evolucin, crecimiento y relaciones con el medio.2.1.RAMAS DE LA BIOLOGA:La biologa se ha convertido en una iniciativa investigadora tan vasta que generalmente no se estudia como una nica disciplina, sino como un conjunto de subdisciplinas. Aqu se considerarn cuatro amplios grupos. El primero consta de disciplinas que estudian las estructuras bsicas de los sistemas vivos: clulas, genes, etc.; el segundo grupo considera la operacin de estas estructuras a nivel de tejidos, rganos y cuerpos; una tercera agrupacin tiene en cuenta los organismos y sus historias; la ltima constelacin de disciplinas est enfocada a las interacciones. Sin embargo, es importante sealar que estos lmites, agrupaciones y descripciones son una descripcin simplificada de la investigacin biolgica. En realidad los lmites entre disciplinas son muy inseguros y, frecuentemente, muchas disciplinas se prestan tcnicas las unas a las otras. Por ejemplo, la biologa de la evolucin se apoya en gran medida de tcnicas de la biologa molecular para determinar las secuencias de ADN que ayudan a comprender la variacin gentica de una poblacin; y la fisiologa toma prstamos abundantes de la biologa celular para describir la funcin de sistemas orgnicos, asi tenemos:Antropologa: estudio del ser humano como entidad biolgica.

Botnica: estudio de los organismos fotosintticos (varios reinos).

Micologa: estudio de los hongos.

Embriologa: estudio del desarrollo.

Microbiologa: estudio de los microorganismos.

Fisiologa: estudio de la funcin corporal de los organismos

Gentica: estudio de los genes y la herencia.

Evolucin: estudio el cambio y la transformacin de las especies a lo largo del tiempo.

Histologa: estudio de los tejidos.

Ecologa: estudio de los organismos y su relacin.

Etologa: estudio del comportamiento de los seres vivos.

Paleontologa: estudio de los organismos que vivieron en el pasado.

Anatoma: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos.

Taxonoma: estudio que clasifica y ordena a los seres vivos.

Filogenia: estudio de la evolucin de los seres vivos.

Virologa: estudio de los virus.

Citologa: estudio de las clulas.

Zoologa: estudio de los animales.

Biologa epistemolgica: estudio del origen filosfico de los conceptos biolgicos.

Biomedicina: Rama de la biologa aplicada a la salud humana.

Inmunologa: estudio del sistema inmunitario de defensa.

Organografa: estudio de rganos y sistemas.

Biologa marina: estudio de los seres vivos marinos.

III.GRANDES TEORIAS BIOLOGICAS3.1.EL ORIGEN DE LA VIDA:

La cuestin del origen de la vida en la Tierra ha generado en las ciencias de la naturaleza un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cmo y cundo surgi. La opinin ms extendida en el mbito cientfico establece la teora de que la vida comenz su existencia a partir de la materia inerte en algn momento del perodo comprendido entre 4.400 millones de aos,cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera ve y 2.700 millones de aos atrs cuando aparecieron los primeros indicios de vida Las ideas e hiptesis acerca de un posible origen extraterrestre de la vida (panspermia), que habra sucedido durante los ltimos 13.700 millones de aos de evolucin del Universo tras el Big Bang, tambin se discuten .

Con el objetivo de reconstruir el evento se emplean diversos enfoques basados en estudios tanto de campo como de laboratorio. Por una parte el ensayo qumico en el laboratorio o la observacin de procesos geoqumicos o astroqumicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural. En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geologa de la edad oscura de la tierra a partir de anlisis radiomtricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prstinos, as como la observacin astronmica de procesos de formacin estelar. Por otra parte, se intentan hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genmica comparativa y la bsqueda del genoma mnimo. Y, por ltimo, se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfsiles, desviaciones en la proporcin de istopos de origen biognico y el anlisis de entornos, muchas veces extremfilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.

Los progresos en esta rea son generalmente lentos y espordicos, aunque an atraen la atencin de muchos cientficos dada la importancia de la cuestin que se investiga. Existe una serie de observaciones que intentan describir las condiciones fisicoqumicas en las cuales pudo emerger la vida, pero todava no se tiene un cuadro razonablemente completo acerca de cmo pudo ser este origen. Se han propuesto varias teoras, siendo la hiptesis del mundo de ARN y la teora del mundo de hierro-sulfuro[4] las ms consideradas por la comunidad cientfica.3.1.1.TEORIA DE LA GENERACION ESPONTANEA:

Sostena que los organismos vivos complejos se generaban por la descomposicin de sustancias orgnicas. Por ejemplo, se supona que los ratones surgan espontneamente en el grano almacenado o que las larvas aparecan sbitamente en la carne. El trmino fue acuado en 1870 por el bilogo Thomas Huxley en su obra Biogenesis and abiogenesis.

La tesis de la generacin espontnea fue defendida por Aristteles, quien afirmaba, por ejemplo que era una verdad patente que los pulgones surgan del roco que cae de las plantas, las pulgas de la materia en putrefaccin, los ratones del heno sucio, los cocodrilos de los troncos en descomposicin en el fondo de las masas acuticas, y as sucesivamente. Todos ellos se originaban merced a una suerte de fuerza vital a la que da el nombre de entelequia. El trmino empleado por Aristteles y traducido posteriormente por espontneo es , es decir, fabricado por s mismo.

3.1.2.TEORIA CIENTIFICA:

La presencia de la vida misma hace la bsqueda del origen de la vida dependiente de las condiciones de esterilidad que se dan en el laboratorio. Ms precisamente, el oxgeno producido por las diferentes formas de vida es muy activo a escala molecular, lo cual perjudica a cualquier intento de formacin de vida.

Una vez desechada la generacin espontnea, la cuestin del origen de la vida se retrotraa a intentar explicar el origen de la primera clula. Los conocimientos de la astronoma y el origen del sistema solar permitan especular sobre las condiciones en que surgi este sistema vivo. Simultneamente, Oparin y Haldane elaboraron una serie de hiptesis estableciendo, a partir de estas posibles condiciones, la secuencia probable de acontecimientos que originaran la vida.

Oparin expona una teora quimiosinttica en la que una sopa primitiva de molculas orgnicas se pudo haber generado en una atmsfera sin oxgeno a travs de la accin de la luz solar. stas se combinaran de una forma cada vez ms compleja hasta quedar disueltas en una gotita de coacervado. Estas gotitas creceran por fusin con otras y se reproduciran mediante fisin en gotitas hijas, y de ese modo podran haber obtenido un metabolismo primitivo en el que estos factores aseguraran la supervivencia de la integridad celular de aquellas que no acabaran extinguindose. Muchas teoras modernas del origen de la vida an toman las ideas de Oparin como punto de partida.

El mismo ao J.B.S.Haldane tambin sugiri que los ocanos prebiticos de la tierra, muy diferentes de sus correspondientes actuales, habran formado una sopa caliente diluida en la cual se podran haber formado los compuestos orgnicos, los constituyentes elementales de la vida. Esta idea se llam biopoesis, es decir, el proceso por el cual la materia viva surge de molculas autorreplicantes pero no vivas.

Para ello se emplea la teora geoqumica en el estudio de las rocas antiguas y se efectan simulaciones de laboratorio y por medio de ordenadores (experimentos que se denominan in silico). Uno de los puntos centrales es determinar la disponibilidad de elementos y molculas esenciales, en especial metales, puesto que son indispensables como cofactores en la bioqumica actual, as como su estado redox en las distintas localizaciones.

Una de las formas de verificar la actividad biolgica es una curiosa propiedad de los sistemas celulares, como la fotosntesis que incorporan CO2 de diversas fuentes para transformarlo en molculas orgnicas. Existen dos istopos estables del carbono, C12 y C13, siendo estables sus abundancias relativas en la atmsfera. Cuando se incorpora CO2 por un sistema biolgico, este prefiere el istopo ms ligero, enriqueciendo las rocas carbonatadas por el otro istopo[.]La prueba de una aparicin temprana de la vida viene del cinturn supracortical de Isua en Groenlandia occidental y formaciones similares en las cercanas islas de Akilia. El carbono que forma parte de las formaciones rocosas tiene una concentracin de 13C elemental debido a que en ambiente bitico se suele preferir el istopo ms ligero del carbono,12C, la biomasa tiene 13C . Estas firmas isotpicas se preservan en los sedimentos y Mojzis[] ha usado esta tcnica para sugerir que la vida ya existi en el planeta hace 3.850 millones de aos. Lazcano y Miller (1994) sugieren que la rapidez de la evolucin de la vida est determinada por la tasa de agua recirculante a travs de las fumarolas submarinas centroocenicas. La recirculacin completa lleva 10 millones de aos, por ello cualquier compuesto orgnico producido por entonces podra ser alterado o destruido por temperaturas que excedan los 300C. Ambos estiman que el desarrollo a partir de un genoma de 100 kilobases de un hetertrofo primitivo de ADN/protenas hasta la generacin de un genoma de 7.000 genes de una cianobacteria filamentosa hubiera requerido slo 7 millones de aos.La creacin y formacin de la Tierra tuvo que haber tenido lugar en algn momento hace 4.500 a 4.600 millones de aos, segn diferentes mtodos radiomttricos. Se ha sugerido que los ocanos podran haber aparecido en el en Hadeico tan pronto como 200 millones de aos despus de la formacin de la Tierra,[20] en un ambiente caliente (100C) y reductor y con un pH inicial de 5,8 que subi rpidamente hacia la neutralidad. que los ocanos y la corteza continental existieron dentro de los 150 primeros millones de aos tras la formacin de la Tierra. A pesar de esto, el ambiente hadeico era enormemente hostil para la vidaSe habran dado frecuentes colisiones con grandes objetos csmicos, incluso de ms de 500 kilmetros de dimetro, suficientes para vaporizar el ocano durante meses tras el impacto, lo que formara nubes de vapor de agua mezclado con polvo de rocas elevndose a elevadas altitudes que cubriran todo el planeta. Tras unos cuantos meses la altitud de esas nubes comenzara a disminuir, pero la base de la nube continuara an estando elevada probablemente durante los siguientes mil aos, tras lo cual comenzara a llover a una altitud ms baja. Durante 2.000 aos las lluvias consumiran lentamente las nubes, devolviendo los ocanos a su profundidad original slo 3.000 aos tras el impacto.[23] El posible bombardeo intenso tardo provocado probablemente por los movimientos posicionales de los planetas gaseosos gigantes, que acribillaron la Luna y otros planetas interiores (Mercurio, Marte y, posiblemente, la Tierra y Venus) hace 3.800 a 4.100 millones de aos probablemente habran esterilizado el planeta si la vida ya hubiera aparecido en ese periodo. Si se examinan los periodos libres de cataclismos producidos por impactos de meteoros que impediran el establecimiento de protoorganismos autoreplicantes, la vida pudo haberse desarrollado en diferentes ambientes primitivos.

Otros trabajos de investigacin sugieren un comienzo de la vida ms fro. Los trabajos de Stanley Miller mostraron que los ingredientes de la vida adenina y guanina requieren condiciones de congelacin para su sntesis, mientras que la citosina y el uracilo precisan temperaturas de ebullicin.[]Basndose en estas investigaciones sugiri que el origen de la vida implicara condiciones de congelacin y meteoritos impactando.Se ha discutido si el origen de la vida y el origen del proceso de evolucin surgieron al mismo tiempo. Se ha postulado que, de forma equivalente a como acta el proceso de evolucin en los seres vivos, tambin actuaran los mecanismos evolutivos en compuestos qumicos antes de que hubiese vida. En este sentido, cientficos como Martin A. Nowak y Hisashi Ohtsuki han postulado cmo y cundo la cintica qumica pasa a convertirse en una dinmica evolutiva, formulando una teora matemtica general para el origen de la evolucin. En ella se describe la previda como un alfabeto de activos monmeros que forman al azar polmeros, siendo un sistema generativo que puede producir la informacin, en la que originalmente se presenta una preevolutiva dinmica de seleccin y mutacin, pero no replicacin, a diferencia de la vida. A partir de anlisis matemtico se concluye que las mejores y ms competentes candidatas moleculares para la vida ya haban sido seleccionadas antes incluso de que empezaran a reproducirse. Igualmente, aunque la previda es un andamiaje en que se basa la vida, existe una fase de transicin en la que, si la tasa efectiva de replicacin supera un valor crtico, entonces la vida compite con la previda y, finalmente, la vida destruye a la previda.[No existe un modelo generalizado del origen de la vida. Los modelos actualmente ms aceptados se construyen de uno u otro modo sobre cierto nmero de descubrimientos acerca del origen de los componentes celulares y moleculares de la vida, enumerados en el orden ms o menos aproximado en el que se postula su emergencia:

1. Las posibles condiciones prebiticas terminaron con la creacin de ciertas molculas pequeas bsicas (monmeros) de la vida, como los aminocidos. Esto fue demostrado en el experimento Urey-Miller llevado a cabo por Stanley L. Miller y Harold C. Urey en 1953.

2. Los fosfolpidos (de una longitud adecuada) pueden formar espontneamente bicapas lipdicas, uno de los dos componentes bsicos de la membrana celular.

3. La polimerizacin de los nucletidos en molculas de ARN al azar pudo haber dado lugar a ribozimas autorreplicantes (hiptesis del mundo de ARN).

4. Las presiones de seleccin para una eficiencia cataltica y una diversidad mayor terminaron en ribozimas que catalizaban la transferencia de pptidos (y por ende la formacin de pequeas protenas), ya que los oligopptidos formaban complejos con el ARN para formar mejores catalizadores. De ese modo surgi el primer ribosoma y la sntesis de protenas se hizo ms prevalente.

5. Las protenas superan a las ribozimas en su capacidad cataltica y por tanto se convierten en el biopolmero dominante. Los cidos nucleicos quedan restringidos a un uso predominantemente genmico.

El origen de las biomolculas bsicas, aunque an no se ha establecido, es menos controvertido que el significado y orden de los pasos 2 y 3. Los reactivos qumicos inorgnicos bsicos a partir de los cuales se form la vida son el metano, amonaco, agua, sulfuro de hidrgeno (H2S), dixido de carbono y anin fosfato.

An no se ha sintetizado una protoclula utilizando los componentes bsicos que tenga las propiedades necesarias para la vida (el llamado enfoque de abajo a arriba). Sin esta prueba de principio, las explicaciones tienden a quedarse cortas. No obstante, algunos investigadores estn trabajando en este campo, como por ejemplo Jack Szostak de la Universidad Harvard. Otros autores han argumentado que un enfoque de arriba a abajo sera ms asequible. Uno de estos intentos fue realizado por Craig Venter y colaboradores en el Institute for Genomic Research. Utilizaba ingeniera gentica con clulas procariotas existentes con una cantidad de genes progresivamente menor, intentando discernir en qu punto se alcanzaban los requisitos mnimos para la vida. El bilogo John Desmon Bernal acu el trmino biopoiesis para este proceso, y sugiri que haba un nmero de estadios claramente definidos que se podan reconocer a la hora de explicar el origen de la vida:

Estadio 1: El origen de los monmeros biolgicos.

Estadio 2: El origen de los polmeros biolgicos.

Estadio 3: La evolucin desde lo molecular a la clula.

Bernal sugiri que la evolucin darwiniana pudo haber comenzado temprano, en algn momento entre los dos primeros estadios listados

El experimento de Miller y Urey intent recrear las condiciones qumicas de la Tierra primitiva en el laboratorio y sintetiz algunos de los ladrillos de la vida.

Entre las dcadas de los 50 y los 60, Sidney W. Fox estudiaba la formacin espontnea de estructuras peptdicas bajo condiciones que posiblemente pudieran haber existido tempranamente en la historia de la Tierra.

En 1961 Juan Or, aadi cido cianhdrico al caldo primigenio y obtuvo algunas purinas. En 1962, en otro experimento, aadi formaldehdo y consigui la sntesis de dos azcares, ribosa y desoxirribosa, componentes de soporte de los cidos nuclicos en el ADN y ARN.

Otra posible respuesta a este misterio de la polimerizacin fue propuesta por Gnter Wchtershuser en 1980, en su teora del hierro-sulfuro.

3.1.3.TEORIA DE LA PLAYA RADIOACTIVA:

Zachary Adam,[] de la Universidad de Washington en Seattle, afirma que procesos mareales mayores que los actuales, producidos por una luna situada a una distancia mucho menor podran haber concentrado partculas radiactivas de uranio y otros elementos radiactivos en la marea alta en las playas primordiales donde debieron haber sido los responsables de generar los componentes elementales de la vida. Esta arena radiactiva proporciona suficiente energa para generar molculas orgnicas, como aminocidos y azcares a partir de acetonitrilo procedente del agua.

3.1.4. MODELOS PRIMERO LOS GENES: EL MUNDO DE ARN

La cuestin de cmo unas molculas orgnicas simples forman una protoclula lleva mucho tiempo sin respuesta, pero existen muchas hiptesis. Algunas de stas postulan una temprana aparicin de los cidos nucleicos (teoras denominadas primero los genes).La hiptesis del mundo de ARN fue enunciada por Walter Gilbert, de Harvard, con base en los experimentos de Thomas Cech (Universidad de Colorado) y Sidney Altman (Yale) en 1980.[40] Sugiere que las molculas relativamente cortas de ARN se podran haber formado espontneamente de modo que fueran capaces de catalizar su propia replicacin continua.3.1.5. MODELOS PRIMERO EL METABOLISMO: EL MUNDO DE HIERRO-SULFURO Y OTROS.

Algunos modelos rechazan la idea de la autorreplicacin de un gen desnudo y postulan la emergencia de un metabolismo primitivo que pudo proporcionar un ambiente para la posterior emergencia de la replicacin del ARN. Una de las ms tempranas encarnaciones de esta idea fue presentada en 1924 por la nocin de Alexander Oparin de primitivas vesculas autorreplicantes que precedieron al descubrimiento de la estructura del ADN. Las variantes ms recientes de los aos 1980 y 1990 incluyen la teora del mundo de hierro-sulfuro de Gnter Wchtershuser y modelos presentados por Christian de Duve basados en la qumica de los tiosteres.

3.1.6. TEORA DE LA BURBUJA

Las olas que rompen en las costas crean una delicada espuma compuesta por burbujas. Los vientos que barren el ocano tienen tendencia a llevar cosas a la costa, de forma similar a la madera que se junta a la deriva en una playa. Es posible que las molculas orgnicas se pudieran concentrar en los bordes costeros de un modo parecido. Las aguas costeras ms someras tambin tienden a ser ms clidas, concentrando ms tarde las molculas orgnicas por evaporacin. Mientras las burbujas formadas mayormente por agua estallan rpidamente, sucede que las burbujas de grasas son mucho ms estables, dndole ms tiempo a cada burbuja en particular para llevar a cabo estos cruciales experimentos.Los fosfolpidos son un buen ejemplo de un compuesto graso que se cree que fue prevalente en los mares prebiticos

3.1.7.TEORIA DE LOS HBRIDOS

Una creciente comprensin de los fallos de los modelos que consideran puramente primero los genes o primero el metabolismo est llevando a tendencias hacia modelos que incorporan aspectos de ambos. Concretamente, y basndose en la implausibilidad logstica del modelo de mundo de ARN, Robert Griffith ha establecido un modelo de cooperacin entre el ARN, los primitivos pptidos y lpidos cuya secuencia sera como sigue: la materia orgnica generada mediante sntesis abitica en los ocanos primitivos se separara en fases por densidad y solubilidad. La sntesis de monmeros complejos y tambin de polmeros tendra lugar en superficies hidroflicas y en sus proximidades (interfases) tanto con el medio acuoso como areo. La replicacin y la traduccin encontraran su lugar idneo en la interfase de elementos emulsificados de carcter hidrofbico. Los primeros cidos nucleicos codificaran preferentemente arginina. Estos pptidos enriquecidos en arginina serviran para secuestrar y transferir enlaces de fosfato ricos en energa. Esto hara que los pptidos fueran esenciales para el mantenimiento de los cidos nucleicos, ricos en fosfato, y al mismo tiempo los mantendran cerca de las interfases lipdicas.3.1.8.OTRAS TEORIAS

Tenemos:

Autocatalisis.- Del etlogo britnico Richard Dawkins Teora de la arcilla.-De Gram. Cairs-Smith

Modelo de Gold de Biosfera profunda y caliente.- De Thomas Gold

El mundo de lpidos

El modelo del polifosfato

Hiptesis del mundo de HAP.- Hidrocarburos Aromaticos Policiclicos

El modelo de la ecopoiesis.- De Flix de Sousa y Rodrigues Lima

Exognesis: vida primitiva extraterrestre

Teora de la panspermia .- Semillas del universo Hiptesis de la gnesis mltiple

3.1.9.TEORIA DE LA EVOLUCION DE LAS ESPECIESHistricamente, este estado del pensamiento evolutivo est representado por la publicacin en agosto de 1858 de un trabajo conjunto de Darwin y Wallace,[] al que sigui en 1859 el libro de Darwin El origen de las especies, el cual especficamente se refiere al principio de la seleccin natural como el motor ms importante del proceso evolutivo. Debido a que Darwin acept el principio lamarckiano de la herencia de los caracteres adquiridos como una fuente de variabilidad biolgica, es adecuado denominar a este perodo del pensamiento evolutivo como el de "Lamarck/Darwin/Wallace".Contena cinco afirmaciones fundamentales: (1) todos los organismos producen ms descendencia de la que el ambiente puede sostener; (2) existe una abundante variabilidad intraespecfica para la mayora de los caracteres; (3) la competencia por los recursos limitados lleva a la lucha por la vida (segn Darwin) o existencia (segn Wallace); (4) se produce descendencia con modificaciones heredables; y (5) como resultado, se originan nuevas especies. A diferencia de Wallace, Darwin apoy sus argumentos con una gran cantidad de hechos, elaborados en su mayora a partir de experimentos de cruzamientos y del registro fsil. La lista de las propuestas de Darwin, extractada a partir de El origen de las especies se expone a continuacin:[]1. Los actos sobrenaturales del Creador son incompatibles con los hechos empricos de la naturaleza.

2. Toda la vida evolucion a partir de una o de pocas formas simples de organismos.

3. Las especies evolucionan a partir de variedades pre-existentes por medio de la seleccin natural.

4. El nacimiento de una especie es gradual y de larga duracin.

5. Los taxones superiores (gneros, familias, etc) evolucionan a travs de los mismos mecanismos que los responsables del origen de las especies.

6. Cuanto mayor es la similitud entre los taxones, ms estrechamente relacionados se hallan entre s y ms corto es el tiempo de su divergencia desde el ltimo ancestro comn.

7. La extincin es principalmente el resultado de la competencia interespecfica.

8. El registro geolgico es incompleto: la ausencia de formas de transicin entre las especies y taxones de mayor rango se debe a las lagunas en el conocimiento actual.En la poca de Darwin los cientficos no conocan cmo se heredaban las caractersticas. Actualmente, el origen de la mayora de las caractersticas hereditarias puede ser trazado hasta entidades persistentes llamadas genes, codificados en molculas lineales de cido desoxirribonucleico (ADN) del ncleo de las clulas. El ADN vara entre los miembros de una misma especie y tambin sufre cambios o mutaciones, o variaciones que se producen a travs de procesos como la recombinacin gentica.

Hay dos mecanismos bsicos de cambio evolutivo: la seleccin natural y la deriva gentica. La seleccin natural favorece a los genes que mejoran la capacidad de supervivencia y reproduccin del organismo. La deriva gentica es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos, provocado por muestreo aleatorio de los genes de una generacin a la siguiente.La seleccin natural es el proceso por el cual las mutaciones genticas que mejoran la capacidad reproductiva se vuelven, y permanecen, cada vez ms frecuentes en las sucesivas generaciones de una poblacin. Se la califica a menudo de "mecanismo autoevidente", pues es la consecuencia necesaria de tres hechos simples: (a) dentro de las poblaciones de organismos hay variacin heredable, (b) los organismos producen ms descendientes de los que pueden sobrevivir, y (c) tales descendientes tienen diferentes capacidades para sobrevivir y reproducirse.

La deriva gentica es el cambio en la frecuencia de los alelos entre una generacin y la siguiente, y tiene lugar porque los alelos de la descendencia son una muestra aleatoria de los padres, y por el papel que juega el azar en la hora de determinar si un ejemplar determinado sobrevivir y se reproducir.[] En trminos matemticos, los alelos estn sujetos a errores de muestreo. Como resultado de ello, cuando las fuerzas selectivas estn ausentes o son relativamente dbiles, la frecuencia de los alelos tiende a "derivar" hacia arriba o hacia abajo aleatoriamente (en un paseo aleatorio).IV. LOS SERES VIVOS

4.1.DEFINICION:

Un ser vivo, tambin llamado organismo, es un conjunto de tomos y molculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicacin molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energa de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempear las funciones bsicas de la vida que son la nutricin, la relacin y la reproduccin, de tal manera que los seres vivos actan y funcionan por s mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.[]La materia que compone los seres vivos est formada en un 95% por cuatro bioelementos (tomos) que son el carbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno, a partir de los cuales se forman las biomolculas:

[]Biomolculas orgnicas o principios inmediatos: glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos

HYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_inorg%C3%A1nica" \o "Molcula inorgnica" Biomolculas inorgnicas: agua, sales minerales y gases. Estas molculas se repiten constantemente en todos los seres vivos, por lo que el origen de la vida procede de un antecesor comn, pues sera muy improbable que hayan aparecido independientemente dos seres vivos con las mismas molculas orgnicas.[][] Se han encontrado biomarcadores en rocas con una antigedad de hasta 3.500 millones de aos, por lo que la vida podra haber surgido sobre la Tierra hace 3.800-4.000 millones de anos.Todos los seres vivos estan constituidos por celulas.En el interior de estas se realizan las secuencias de reacciones quimicas,catalizadas por enzimas,necesarias para la vida.4.2.CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS

Resulta fcil, habitualmente, decidir si algo est vivo o no. Ello es debido a que los seres vivos comparten muchos atributos. As mismo, la vida puede definirse segn estas propiedades bsicas de los seres vivos, que nos permiten diferenciarlos de la materia inerte:[ ][][][]Organizacin. Las unidades bsicas de un organismo son las clulas. Un organismo puede estar compuesto de una sola clula (unicelular) o por muchas (pluricelular).

Homeostasis. Los organismos mantienen un equilibrio interno, por ejemplo, controlan activamente su presin osmtica y la concentracin de electrolitos.

Irritabilidad. Es una reaccin ante estmulos externos. Una respuesta puede ser de muchas formas, por ejemplo, la contraccin de un organismo unicelular cuando es tocado o las reacciones complejas que implican los sentidos en los animales superiores.

Metabolismo. Los organismos consumen energa para convertir los nutrientes en componentes celulares (anabolismo) y liberan energa al descomponer la materia orgnica (catabolismo).

Desarrollo. Los organismos aumentan de tamao al adquirir y procesar los nutrientes. Muchas veces este proceso no se limita a la acumulacin de materia sino que implica cambios mayores.

Reproduccin. Es la habilidad de producir copias similares de si mismos, tanto asexualmente a partir de un nico progenitor, como sexualmente a partir de al menos dos progenitores.

Adaptacin. Las especies evolucionan y se adaptan al ambiente4.3.CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS

Los seres vivos comprenden unos 1,75 millones de especies descritas y se clasifican en dominios y reinos. La clasificacin ms extendida distingue los siguientes taxones:

Archaea (arqueas). Organismos procariontes que presentan grandes diferencias con las bacterias en su composicin molecular. Se conocen unas 300 especies.[][] Bacteria (bacterias). Organismos procariontes tpicos. Estn descritas unas 10.000 especies[][] Protista (protozoos). Organismos eucariontes generalmente unicelulares. Con unas 55.000 especies descritas.[] Fungi (hongos). Organismos eucariontes, unicelulares o pluricelulares talofticos y hetertrofos que realizan una digestin externa de sus alimentos. Comprende unas 100.000 especies descritas.[] Plantae (plantas). Organismos eucariontes generalmente pluricelulares, auttrofos y con variedad de tejidos. Comprende unas 300.000 especies.[] Animalia (animales). Organismos eucariontes, pluricelulares, hetertrofos, con variedad de tejidos que se caracterizan, en general, por su capacidad de locomocin. Es el grupo ms numeroso con 1.300.000 de especies descritas

4.4.REINOS BIOLOGICOSEn el planeta existen aproximadamente tres millones de clases de seres vivos conocidos generalmente como microorganismos, plantas y animales. Tal cantidad de organismos constituye una dificultad para su estudio. Por tal razn se ha tratado de clasificados en grupos o reinos que renen seres vivos con caractersticas semejantes.4.4.1.REINO MONERA:

El reino monera comprende organismos microscpicos de estructura celular sencilla. Agrupa todos los organismos procariotas existentes en la Tierra. Este reino se divide en dos grupos: bacterias y algas verdeazules o cianobacterias. La nutricin de los organismos de este reino es muy variada. En este reino encontramos organismos hetertrofos, auttrofos fotosintticos y auttrofos quimiosintticos.La reproduccin de la mayora de los monera es por divisin celular simple o biparticin, en la cual se originan dos nuevos organismos con las mismas caractersticas del progenitor. Otros monera se reproducen por esporulacin. Es decir, que forman esporas. Tambin este grupo puede reproducirse por conjugacin (unin de dos clulas bacterianas), transformacin (la absorcin de segmentos de ADN desnudos) y por transduccin (efectuado por accin de un bacterifago).

4.4.1.1.CLASIFICACION

4.4.1.1.1.Bacterias.- Las bacterias son microorganismos procariotas que habitan en casi todos los hbitat de nuestro planeta. Tienen un tamao que oscila entre menos de una micra hasta 10 micras de longitud y de 0.2 a una micra de ancho. Estn formadas por un conjunto de estructuras que se ordenan desde el exterior hasta el interior de la siguiente manera: cpsula bacteriana, pared bacteriana y membrana celular.

4.4.1.1.2.Cianobacterias.- Las cianobacterias son microorganismos parecidos a las bacterias que se asocian formando grandes cadenas de clulas, donde cada una es independiente de la otra. Poseen pigmento s fotosintticos de color verde (clorofila) y azulado (ficocianina), entre otros, dispersos por todo el citoplasma. Son unicelulares, con ncleo difuso y sin membrana nuclear. Carecen de mitocondrias, aparato de Golgi y de otros organelos celulares. Contienen un solo cromosoma circular de ADN de doble cadena. Las cianobacterias secretan una capa externa mucilaginosa que les da a estos organismos una viscosidad caracterstica. Viven en aguas dulces y saladas y en lugares muy hmedos

4.4.2.REINO PROTISTA

Los protistas son organismos eucariotas, unicelulares en su mayora y unos pocos multicelulares.

El punto ms importante en la evolucin de los protistas es la aparicin de la reproduccin sexual, la cual implica intercambio de material gentico.Entre los integrantes del reino protista hay hetertrofos, parsitos, auttrofos fotosintticos y algunos organismos verstiles que son tanto hetertrofos como auttrofos. En el grupo hay organismos unicelulares y multicelulares. La mayora de los protistas tienen movimiento propio gracias a prolongaciones citoplasmticas conocidas como pseudpodos, cilios y flagelos. La reproduccin en los protistas es de varios tipos: asexual, sexual o por alternancia de generaciones.

4.4.2.1.CLASIFICACION

4.4.2.1.1.Algas.- Son organismos unicelulares o multicelulares cuyas clulas no forman tejidos. Son principalmente acuticas. Su nutricin es auttrofa, gracias a la captacin de energa solar por pigmentos como la clorofila, la xantofila y los carotenos.

Las algas se clasifican principalmente por su coloracin en: algas verdes o clorofceas; algas doradas o crisofceas; algas pardas ofeofceas; y algas rojas o rodofceas.

4.4.2.1.2.Protozoarios.- Son organismos unicelulares, con nutricin hetertrofa y su reproduccin es principalmente asexual, por biparticin o esporulacin. Algunos tienen reproduccin sexual por fusin de ncleos. Unos son de vida libre y otros son parsitos. Varias especies viven en simbiosis mutuamente benfica, como sucede con algunos flagelados que viven en el intestino de las termitas para degradar la celulosa de madera que comen. La protozoarios se clasifican de acuerdo con el tipo de locomocin que presentan en cuatro grupos: los flagelados, los ciliados, los rizpodos y los esporozoarios.4.4.2.1.3.Hongos Mucilaginosos.- Su nombre lo reciben gracias a que en una etapa de su ciclo de vida se caracterizan por formar una masa amplia de muclago. Esta masa generalmente contiene miles de ncleos y se comporta como una ameba al moverse y englobar el alimento. Sin embargo, su reproduccin por esporas como la de los hongos. . Durante su ciclo de vida, estos organismos son unicelulares o multicelulares, con apariencia de hongo o protozoo, por lo cual algunos taxnomos los clasifican en el reino fungi y otros en el reino protista.

Los hongos se clasifican segn sus estructuras y mecanismos de reproduccin en:

Ficomicetos o zigomicetos. Ascomicetos Basidiomicetos.

Lquenes.-La palabra liquen viene del griego mykes = hongo y phykos = alga, o sea, es un simbionte de hongo y alga.Hay aproximadamente unas 25 000 especies pertenecientes a este phylum.Los lquenes son abundantes en las cumbres montaosas, en los trpicos y en los bosques del hemisferio norte.Crecen normalmente sobre la corteza de los rboles y sobre la superficie de las rocas. Los lquenes tienen una accin meteorizadora e iniciadora de la formacin de los suelos.4.4.3.REINO PLANTAEEl reino plantae o vegetal agrupa unas 300 000 especies de organismos multicelulares que poseen tejidos y realizan fotosntesis. Algunas caractersticas que identifican a los integrantes del reino son:

Las clulas poseen cloroplastos que les permiten realizar fotosntesis, y pared de celulosa que les da forma y resistencia.

- Las clulas forman tejidos que pueden ser de crecimiento (meristemos), de proteccin (tegumentos), ~transporte (vascular) y de nutricin (parnquima).

- La reproduccin es fundamentalmente sexual, o con intercambio de material gentico. As, con la fecundacin o unin de gametos, se da origen a un cigoto, a partir del cual se desarrollar una nueva planta.

Tambin las plantas se pueden reproducir asexualmente, cuando a partir de un solo progenitor se obtienen nuevos individuos. Esta reproduccin se llama multiplicacin vegetativa, y se realiza a partir de fragmentos ms o menos modificados de su cuerpo. Como por ejemplo: rizomas (tallos subterrneos), tubrculos y bulbos.

- La nutricin es auttrofa, es decir, que mediante la fotosntesis, las plantas transforman la energa solar en energa qumica utilizable, en forma de un compuesto orgnico llamado glucosa.

Desde el punto de vista evolutivo, las plantas se consideran descendientes de las algas verdes

4.4.3.1.CLASIFICACION

Para clasificar las plantas cientficamente se aplican tres criterios de clasificacin:

- La presencia o ausencia de vasos conductores en el tallo. Estos vasos transportan sustancias por el interior de la planta.

- La presencia o ausencia de flores.

- La presencia o ausencia de frutos.

Con estos tres criterios se pueden diferenciar cuatro grandes grupos de plantas: briofitas o musgos, pteridofitas o helechos, las gimnospermas y las angiospermas.Las plantas pertenecen a este reino, son seres auttrofos y por ello tan necesarios para la vida de los animales y del hombre. Son organismos multicelulares eucariticos. Poseen cloroplastos.Su reproduccin es sexual y asexual o vegetativa.Comprende los siguientes phyla:

Phylum Briofitas. -Plantas terrestres multicelulares; poseen alternancia de generaciones sin tejido vascular (hepticas y musgos).

Phylum Traqueofita.- Plantas multicelulares, tejido vascular presente (xilema, floema). Ejemplo: helechos

4.4.4.REINO ANIMALIA

Los animales son organismos eucariotas multicelulares que tienen clulas diferenciadas en tejidos (epitelial, muscular, nervioso, conjuntivo, entre otros), y que no realizan fotosntesis, por tanto son hetertrofos.

La mayora de los animales se caracterizan por poseer celoma, la cavidad que aloja sus rganos internos. Existen unos pocos animales que no poseen cavidad interna o celoma como las esponjas. Estos animales se conocen como acelomados.

En los animales, el movimiento es un requisito indispensable para la supervivencia. La mayora de los animales posee clulas contrctiles o musculares que contienen las protenas actina y miosina, indispensable para el movimiento.

4.4.4.1.CLASIFICACIONAlgunos zologos han clasificado a los animales en invertebrados y vertebrados, otros en invertebrados y cordados.- Los animales invertebrados son todos aquellos que no tienen esqueleto interno con columna vertebral.-Los animales vertebrados son todos los que tienen esqueleto interno con columna vertebral.

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