3.1.- La receta de la vida (C,H,O,N)
Los seres vivos de la Tierra, a pasar de ser todos diferentes, tienen en común su organización interna, son capaces de reproducirse y necesitan energía para realizar las funciones vitales.
3.1.1.- ¿De qué está hecha la materia viva?
Sólo veinte de los noventa elementos químicos de la naturaleza, forman parte de la materia viva.
La materia viva no está formada por los elementos más abundantes de la Tierra, como podrían ser el silicio o el aluminio, sino que está constituida por el carbono, hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno y el oxígeno constituyen la molécula de agua.
El agua presenta una serie de carácterísticas que le hace ser imprescindible para la vida. Es esencial para las reacciones bioquímicas y en ellas se produce agua, ya que el agua es el disolvente por excelencia.
Los demás elementos de nuestro organismo se encuentran en cantidades mínimas, pero sin ellos no podríamos vivir.
- El hierro es fundamental para formar la hemoglobina
- El selenio es necesario para le funcionamiento del hígado
- El azufre es el componente fundamental del pelo y de las uñas
- E potasio controla los impulsos nerviosos
3.1.2.- Energía para la vida
Los seres vivos necesitamos materia y energía. Esta la obtenemos de las reacciones químicas en las que intervienen la materia orgánica, que previamente ha sido sintetizada mediante un proceso fotosintético.
Para que la materia orgánica sintetizada en la fotosíntesis produzca energía es necesario que ocurra un proceso denominado respiración celular.
Dependiendo de dónde obtienen la materia orgánica, podemos clasificar a los organismos en dos grandes grupos:
autótrofos y heterótrofos.
La mayoría de los seres vivos utilizan el oxígeno para obtener energía, pero algunas bacterias pueden obtener la energía de las reacciones con otros elementos y compuestos como el hidrógeno o los sulfuros que emiten los volcanes : como los organismo quimiosintéticos.
3.2.- Defendiendo la vida
Los científicos no se ponen de acuerdo en una definición de la vida. Además de la materia y de la energía , la vida necesita de unos mecanismos para adaptarse a los cambios de las condiciones ambientales, a esto se denomina evolución.
3.3.- El origen de la vida
Se considera un fenómeno complejo que necesita muchos y complejos equilibrios.
3.3.1.- ¿De dónde procede el carbono?
El carbono procede del interior de la Tierra, donde se acumuló cuando se formó el planeta y sale al exterior cada vez que se produce la erupción de un volcán, ya que este emite dióxido de carbono y los seres vivos lo asimilan.
3.3.2.- ¿De dónde procede el agua?
El origen del agua está, según los científicos, en los asteroides que giraban en órbitas más allá de las de Marte.
3.3.3.- Un escenario para la vida
Cuando surgíó la vida en la tierra había unas condiciones bien definidas:
Un interior muy caliente
Esto significa que existíó un vulcanismo muy intenso ,fundamentalmente submarino. La mayoría de los continentes aún no se habían formado, la mayoría de los volcanes eran submarinos. Los microorganismos vivían en aguas cálidas, ricas en materiales disueltos sin necesidad de necesitar energía solar.
Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico
En la atmósfera primitiva (protoatmósfera), y como consecuencia tampoco ozono que protegiese a la Tierra de los rayos ultravioletas, capaces de destruir la vida en la superficie de la Tierra, por lo que hubiera sido muy difícil que se desarrollara de no haber estado protegida por el agua.
3.3.4.- Un experimento histórico
Cuando se conocíó el escenario donde se formó la vida, queda saber cómo se transformó la materia inorgánica en materia viva.
Stanley Miller, estudiante de bioquímica, sintetizó aminoácidos a partir de Amóníaco, metano, vapor de agua, que supónía eran los gases que compónía la atmósfera primitiva.
Sin embargo, actualmente sabemos que nuca hubo metano, por lo que el experimento de Miller sólo tiene un valor histórico, porque no explica como surgíó la vida, pero sí demostró como se puede sintetizar materia orgánica partiendo de inorgánica.
3.3.5.- Lo que pensamos hoy sobre el origen de la vida
Hipótesis metabólica
Pequeñas moléculas, sencillas, se aislaron del medio mediante una membrana , iniciando una serie de reacciones químicas que aumentaban en complejidad, hasta que el conjunto fue capaz de separarse originando otro igual a él.
Mundo ARN
Algunos bioquímicos proponen que moléculas de ARN surgidas al azar, capaces de replicarse y de sufrir mutaciones, comenzando la cadena evolutiva.
3.3.6.- La vida, en el principio y ahora
En la actualidad no se sabe cómo eran las primeras moléculas vivas con capacidad para autorreplicarse, lo que sí se conoce es la huellas que dejaron en las rocas más antiguas de la Tierra.
Estas huella aparecen en unas rocas de más de 3.850 millones de años, que se encuentran en Isua, Groenlandia, al borde de un glaciar.
Los seres vivos están formados por 12C, pero no el isótopo 13C, de manera que las rocas en las que ha habido seres vivos estarán enriquecidas con 12C. De manera que conociendo la edad de la roca podemos conocer la fecha mínima de aparición de la vida.
Se suele decir que la vida aparecíó en la Tierra hace aproximadamente unos 4.000 millones de años.
3.4.- La evolución y sus pruebas
En la Tierra existen aproximadamente unas 30 ó 50 millones de especies. En la actualidad sólo se han catalogado unos 2 millones , lo que indica que se desconocen más del 90% de los seres vivos del planeta.
Todas las especies que pueblan el planeta tiene antepasados comunes, cuyos restos han quedado en las rocas, los fósiles.
El paso desde seres unicelulares hasta los seres vivos que se encuentran en la actualidad se denomina evolución.
Existen tres tipos de pruebas que apoyan la evolución:
Pruebas biológicas:
que se basan en organismos actuales.Pruebas paleontológicas:
que se apoyan en los fósiles- Pruebas moleculares:
cuya base es la genética
3.4.1- Pruebas biológicas
Hay numerosas pruebas, como son la disposición y estructura de los huesos y de los órganos vestigiales, como es el caso del murciélago, ballena y el hombre. (diapositiva anterior), su disposición y estructura son semejantes lo que evidencia un antepasado común.
Otra prueba son los órganos vestigiales, partes del cuerpo sin ninguna utilidad en las especies actuales.
El hombre tiene más de 100 estructuras vestigiales, desde el apéndice hasta las vértebras del coxis.
La prueba definitiva de la evolución está en que todos los organismos tienen el mismo sistema de transmisión de la información , el ADN, y comparten las mismas proteínas y reacciones químicas.
3.4.2.- Pruebas paleontológicas
Los fósiles son las pruebas paleontológicas, se ha clasificado unos 300.000 fósiles diferentes. Algunos paleontólogos consideran que la Tierra estaba poblada por unos 2.000 millones de especies, por lo que solo hemos encontrados una de cada 7.000 especies. Las especies pueden quedar interrelacionadas en un árbol.
3.4.3.- Pruebas moleculares
Se basan en la suposición de que las mutaciones ( cambios aleatorios producidos en los genes), suceden a ritmo constante, conociendo las diferencias en los genes entre las especies podemos averiguar el parentesco y el momento en el que se separaron.
De los 30.000 genes del ratón, al menos 29.700 genes están también en el hombre. Esto nos indican que pertenecen a la misma rama evolutiva
3.5.- Cómo explicamos la evolución
Definimos especie como el conjunto de individuos capaces de reproducirse y con descendencia fértil.
3.5.1.- Selección natural
Darwin propuso como mecanismo para explicar la evolución la selección natural basada en la supervivencia de los más aptos.
La lucha de los vanados por cubrir a las hembras.
Esta selección natural no fue la primera teoría evolutiva. El primero en dar una explicación a la evolución fue Jean Baptiste Lamark, propuso que las especies variaban al adquirir nuevos órganos para solucionar las necesidades y las ansias de adaptación.
Darwinismo y genética
Darwin no comprendía como algunos de los cachorros de una misma camada eran más resistente que otros. Posteriormente con el descubrimiento del mecanismo de la herencia genética y la mezcla de los caracteres paternos y maternos se aclararon algunas de estas cuestiones. Los genes son los factores que determinan la herencia y la genética es la ciencia que lo estudia.
La variabilidad genética es la materia prima sobre la que actúa la selección natural. El darwinismo unido a los conocimientos de genética forman el neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.
El ritmo de la evolución
La principal discusión del neodarwinismo es referente al ritmo de la evolución. Para que una especie se desarrolle a partir de otra es de aproximadamente de un millón de años. La forma más fácil de que esto suceda es que la especie permanezca aislada. Si se producen mutaciones y no son perjudiciales se propagaran con eficacia, es lo que se denomina deriva genética, debido al pequeño número de individuos.
El darwinismo pensaba en pequeños cambios, pero el estudio de los fósiles ha permitido saber que la evolución se ha producido por mutaciones grandes que hacen que cambien muchos caracteres a la vez.
3.5.2.- La selección artificial
Desde muy antiguo el hombre ha seleccionado a aquellos animales o plantas que consideraba más favorables para que se reprodujesen.
3.5.3.- Radiaciones evolutivas
Aunque las especies surgen y desaparece, hay momentos en los que el ritmo evolutivo del planeta aumenta. Estos son periodos de pérdida y aparición de especies.
Durante el periodo de formación de la Tierra ha habido formación de diferentes supercontinentes, lo que produce a una variación del número de especies, pero cuando los continentes están separados ha habido una mayor variedad de especies.
Cuando los continentes están unidos aparece una mayor competencia entre las especies y la vida se empobrece. Pero cuando los continentes se separan surgen nuevos ambientes y el número de especies aumenta.
Hace unos tres millones de años América del Norte y América del Sur estaban separadas por el océano. La especies que habitaban en los continentes eran muy diferentes. Surgíó una cadena de volcanes que con el tiempo se transformaron en el istmo de Panamá. A través de él muchas especies siguieron camino hasta América del sur, lo que hizo que muchas de ellas desaparecieran
3.6.- Extinciones
Continuamente están desapareciendo especies, pero podemos destacar cinco momentos claves en la desaparición masiva de especies.
3.6.1.- La gran extinción
La extinción que afectó a un mayor número de especies ocurríó hace 252 millones de años. En ese momento desaparecieron la mitad de todas las especies que existían en la Tierra.
Se han descrito muchas causas probables para la desaparición, pero lo que seguro no ocurríó fue la caída de ningún asteroide.
La hipótesis que se plantea actualmente es la anoxia , es decir, la falta de oxígeno en el agua, producida por un sobre calentamiento de la atmósfera debido a un intenso vulcanismo.
Se denomina efecto dominó a una alteración que causa otras en cadena.
Vulcanismo ® Calentamiento ® Anoxia ® Extinción masiva
3.6.2.- Extinción de los dinosaurios
La extinción de los dinosaurios ha sido la extinción más famosa y ocurríó hace 65 millones de años, por entonces no solo desaparecieron los dinosaurios, sino también otras especies.
Un asteroide del tamaño de una montaña cayó en el sur de México y generó una catástrofe ambiental, tsunamis gigantes, incendios en toda la Tierra y un gran aumento de temperatura, que hizo que disminuyera la cantidad de alimento y se exterminaron especies que necesitaban temperatura estable, entre otros los dinosaurios.
¿Cómo sabemos que cayó un asteroide?
En las rocas quedan las huellas de todo lo que ocurríó en la Tierra y sobretodo las extinciones masivas.
En 1.985 una se descubríó arcilla de 65 millones de años, en la que aparecía una gran cantidad de iridio y osmio, elementos muy raros en la Tierra, pero comunes en los meteoritos y por lo tanto en los asteroides de los que procedían. Esta capa de arcilla está presente en todo el planeta, pero en el caribe es de 50 cm. Debajo de esta capa aparecen fósiles de dinosaurios, pero por encima no hay ninguno.
3.6.2.- El enigma de la supervivencia
Se mantiene la duda de por qué algunas especies sobrevivieron y otras no. ¿Por qué algunas se extinguieron y otras, como las cucarachas han superado hasta cuatro extinciones masivas?
3.7.- El origen del ser humano
Hace ocho millones de años se produce la ruptura del continente Africano en dos, naciendo de esta manera el valle del Rift. Esta ruptura modificó el clima transformando la selva en sabana.
En la selva vivían grupos de primates, grandes monos, que dieron origen a los primeros homínidos, a los que pertenecemos los humanos. El cambio obligó a muchos a modificar sus hábitos de vida, como recoger el alimento en zonas abiertas, cambiando de la forma cuadrúpeda a la bípeda. De manera que los mutantes de formas bípedas tendrían ventajas.
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
- necesarios para la vida(carbono, hidrógeno, oxigeno y nitrógeno)
por que el agua es importante?(por que es el disolvente universal)
- ¿cuales son los que obtienen materia orgánica
?(autótrofos las plantas, heterótrofos los animales)
- como denominamos evolución? (El paso desde seres unicelulares hasta los seres vivos que se encuentran en la actualidad se denomina evolución. )
- ¿de donde obtuvimos el agua?
(El origen del agua está, según los científicos, en los asteroides que giraban en órbitas más allá de las de Marte.)
- ¿cuales son las pruebas? (
Existen tres tipos de pruebas que apoyan la evolución:
Pruebas biológicas:
que se basan en organismos actuales.Pruebas paleontológicas:
que se apoyan en los fósiles- Pruebas moleculares:
cuya base es la genética)
- ¿que son los órganos vestigiles? ¿como sabemos que hemos evolucionado?
(los órganos vestigiales son unos órganos sin ninguna utilidad en las especies actuales, estos son una prueva biológica de la evolución) (Hay numerosas pruebas, como son la disposición y estructura de los huesos y de los órganos vestigiales, como es el caso del murciélago, ballena y el hombre. (diapositiva anterior), su disposición y estructura son semejantes lo que evidencia un antepasado común.
La prueba definitiva de la evolución está en que todos los organismos tienen el mismo sistema de transmisión de la información , el ADN, y comparten las mismas proteínas y reacciones químicas.)
¿cual es el homido precesor al ser humano??
Homo heidelbergensis