Conceptos Esenciales de Biología: Evolución, Biodiversidad, Fisiología Celular y Organismos

Bases del Neodarwinismo

Las causas de la evolución son: mutación y recombinación genética. Evoluciona la población, no el individuo aislado. La especiación es alopátrida. El proceso de cambios es gradual y hay alelos que presentan una gran eficacia biológica y estos se van seleccionando.

Pruebas de la Evolución

Las pruebas de la evolución incluyen la paleontología, la anatomía comparada, la embriología, la biogeografía y la bioquímica.

  • Órganos Homólogos

    Son aquellos que, aunque realicen distinta función, tienen la misma estructura básica y el mismo tipo de desarrollo embrionario, es decir, han tenido un origen evolutivo común. Surgen por un proceso de evolución divergente denominado radiación adaptativa.

  • Órganos Análogos

    Son los que desempeñan la misma función, pero tienen un origen evolutivo y una estructura básica distintos. Surgen por un proceso de evolución convergente denominado convergencia adaptativa.

  • Órganos Vestigiales

    Son órganos que no realizan ninguna función, pero que se conservan en los individuos de una especie como recuerdo de su pasado evolutivo.

Biodiversidad

La biodiversidad se refiere a la variedad de especies y su abundancia relativa en un ecosistema.

Causas de la Pérdida de Biodiversidad

  • Sobreexplotación: debida a la deforestación, sobrepastoreo, caza y pesca abusivas y el comercio ilegal de especies protegidas.
  • La destrucción y alteración de los ecosistemas: debida a la contaminación, incendios forestales, cambios en los usos del suelo.
  • Fragmentación de hábitats naturales: debida a la construcción de obras públicas en el interior de espacios naturales o por el cambio climático.
  • Introducción de especies foráneas: estas especies desplazan a las autóctonas.

Postulados de Darwin

El mundo no es estático, sino que evoluciona. El proceso de cambio es gradual y continuo. Los organismos semejantes están emparentados y descienden de un antepasado común. El cambio evolutivo es el resultado de la selección natural.

Fijismo

Esta teoría sostiene que las especies permanecen fijas e inmutables desde su origen hasta nuestros días. Entre los principales fijistas destacan:

  • Linneo: estableció un sistema de clasificación en el que agrupaba a los organismos según su grado de semejanza. En función de estas semejanzas, se pueden establecer distintas categorías taxonómicas.
  • Cuvier: fue un gran defensor de las teorías fijistas. Para explicar la existencia de fósiles distintos a las especies actuales, propuso la teoría del catastrofismo. Este plantea que la historia de la Tierra está jalonada de grandes catástrofes. Según este, han existido múltiples creaciones seguidas de grandes catástrofes.

Actualismo

Esta teoría defiende que los acontecimientos del pasado remoto de la Tierra fueron causados por la acción de fuerzas idénticas a las que operan en la actualidad y explica cambios geológicos de la Tierra.

Transformismo

Esta teoría fue propuesta por Lamarck, este enunció que los organismos experimentan cambios con el tiempo, como consecuencia de fenómenos naturales.

  • Los organismos cambian con el tiempo y adquieren una mayor complejidad y perfección.
  • La generación espontánea es el mecanismo de aparición de las formas de vida más simples.
  • La evolución es un proceso gradual que conduce a la adaptación de los organismos al ambiente por cambios en su conducta.
  • Estos cambios en los hábitos provocan el uso de un miembro u órgano, que se desarrolla, y el desuso de otros, que se atrofian, con su consiguiente eliminación gradual (la función crea el órgano).
  • Los nuevos caracteres adquiridos por uso y desuso se transmiten a la generación siguiente, son heredables: herencia de los caracteres adquiridos.

Especiación

Mecanismo de aparición de nuevas especies que provoca que una especie se divida en dos o más nuevas.

  • Simpátrica

    Se produce cuando una especie, pese a habitar en el mismo territorio, se subdivide en dos subpoblaciones debido a mecanismos que impiden su cruzamiento, como tener hábitats diferentes.

  • Alopátrica

    Surge cuando una población queda separada por una barrera geográfica de los demás miembros de la especie, y se interrumpe el intercambio genético.

Las Moneras

Características Generales

Son organismos unicelulares, que tienen una organización procariótica. Casi todos son microscópicos. En cuanto a sus formas, los hay esféricos (cocos), con forma de bastoncillos (bacilos), forma espiral (espirilos), parecidos a una coma (vibrios).

Clasificación

  • Arqueobacterias: son los moneras más primitivos, viven en condiciones ambientales extremas.
  • Eubacterias: son todas las demás.

Funciones

  • Nutrición

    • Autótrofos: los hay fotoautótrofos (cianobacterias, bacterias verdes, etc.) o quimioautótrofos (bacterias nitrificantes).
    • Heterótrofos: saprofitos, simbióticos y parásitos.
  • Relación

    Originan formas de resistencia (endosporas).

  • Reproducción

    Se reproducen asexualmente por bipartición, pueden presentar fenómenos parasexuales.

Los Hongos

Características Generales

Los hongos son organismos heterótrofos cuyas células eucariotas almacenan glucógeno, como sustancia de reserva, tienen una pared celular de quitina. Los hay unicelulares (levaduras), aunque la mayor parte son pluricelulares con organización tipo talo. En los talos de los hongos, micelios, las células se disponen formando filamentos sencillos, hifas. Las hifas son tabicadas y cenocíticas.

Clasificación

Mohos (del pan), mohos saprofitos (penicilina), trufas, levaduras, setas (cornezuelo del centeno) y líquenes.

Funciones

  • Reproducción

    Pueden ser sexuales o asexuales, se reproducen por esporas.

  • Nutrición

    Organismos heterótrofos.

Proceso de Nutrición

  • Ingestión

    Captación de los alimentos del medio externo. Además, los animales, organismos aerobios, precisan incorporar el oxígeno necesario para que las células puedan degradar las moléculas incorporadas al medio interno.

  • Digestión

    En los organismos pluricelulares sencillos, los alimentos son captados e incorporados directamente a la célula. En los complejos, por el contrario, los alimentos han de sufrir un tratamiento previo, mecánico y químico, que los convierta en moléculas más sencillas.

  • Circulación

    Los nutrientes y el oxígeno absorbidos e incorporados al medio interno tienen que ser distribuidos a todas las células del organismo pluricelular.

  • Excreción

    Una vez en las células, los nutrientes se metabolizan y se producen unas sustancias de desecho no aprovechables por el organismo. El sistema circulatorio lo transporta hasta las estructuras especializadas que lo expulsan al exterior.

Acción Mecánica

Supone la fragmentación del alimento y el movimiento del bolo alimenticio a través del tubo digestivo, gracias a las contracciones peristálticas.

Acción Química

Produce la hidrólisis de las macromoléculas del alimento por los enzimas de los jugos digestivos y la bilis. Con ella se liberan pequeñas moléculas, que pueden atravesar la pared digestiva e incorporarse al medio interno, para ser distribuidas por la sangre a los diferentes tejidos.

Respiración Celular

Los animales necesitan energía para realizar sus funciones, esta energía la obtienen de la respiración celular, proceso de oxidación de moléculas orgánicas. En este proceso se incorpora oxígeno y se desprende dióxido de carbono.

Respiración Externa

La respiración celular exige que tenga lugar un intercambio continuo de gases entre el medio externo y la célula, proceso que se conoce con el nombre de respiración externa.

  • Inspiración

    Es un fenómeno activo que supone la entrada del aire al interior de los pulmones. Se produce por la contracción de los músculos de la caja torácica, que hace que aumente su volumen, que la presión atmosférica sea menor en el interior, y que el aire tienda a entrar hasta los alvéolos.

  • Espiración

    Es un fenómeno pasivo producido por la relajación de los músculos que rodean la caja torácica. Con él, esta recupera su estado normal, los pulmones disminuyen su tamaño y el aire es expulsado.

  • Intercambio de Gases

    Se realiza por difusión. El aire contenido en los alvéolos contiene más cantidad de oxígeno que la sangre de los capilares, por tanto, el oxígeno tiende a pasar al interior de estos capilares. De forma similar, el dióxido de carbono tiene una mayor cantidad en los capilares y tiende a pasar a los alvéolos pulmonares para ser expulsado al exterior.

Transporte de los Gases

El oxígeno y el dióxido de carbono son transportados en el interior de las células sanguíneas por unas proteínas, denominadas pigmentos respiratorios. El pigmento más extendido es la hemoglobina. Esta tiene la particularidad de cambiar su estructura dependiendo de la concentración de oxígeno que la rodea. Cuando la concentración es alta, como sucede en los alvéolos, la hemoglobina se combina con más oxígeno de lo que puede hacerlo cuando esta concentración es menor. De esta forma, cuando la sangre llega a zonas del cuerpo con poco oxígeno, la hemoglobina se desprende de él debido a un cambio de su estructura. La misma sangre que transporta el oxígeno desde los pulmones debe transportar el dióxido de carbono en su camino de regreso.

  • Circulación Abierta

    Los fluidos circulantes bañan directamente a todas las células del organismo, o bien discurren por vasos que se abren finalmente a las cavidades corporales, formando sistemas lagunares que bañan los tejidos.

  • Circulación Cerrada

    Los fluidos circulantes van por el interior de vasos circulatorios que recorren todo el organismo. El contacto de los fluidos con las células no es directo, sino que se produce a través de superficies finas de intercambio, salvo en los casos de plasma sanguíneo y ciertas células sanguíneas.

Formación de Orina

  • Filtración

    La sangre que circula por los capilares es filtrada al interior de la cápsula de Bowman. Las sustancias con gran masa molecular no pueden ser filtradas, por esta razón, las proteínas de elevada masa molecular no atraviesan las paredes de la cápsula.

  • Reabsorción

    El objetivo de esta etapa es recuperar las sustancias útiles que han pasado a la cápsula de Bowman. La reabsorción tiene lugar en los túbulos que forman la nefrona.

  • Secreción

    Es el paso de algunas sustancias y de algunos fármacos desde la sangre al filtrado que se encuentra en la nefrona.

Sinapsis

Es la unión de neuronas entre sí, o con músculos o con células sensoriales. La neurona que conduce el impulso se llama presináptica, y la que lo recibe se denomina postsináptica.

  • Eléctricas

    Las neuronas están muy próximas y se conectan por una proteína que permite el paso de iones de una a la siguiente. Es más frecuente en los invertebrados, se produce entre los conos y los bastones de la retina y las neuronas que los conectan con el nervio óptico.

  • Química

    La separación que hay entre las neuronas es mayor, a este espacio se le denomina hendidura sináptica. El extremo de los axones presenta unos engrosamientos, llamados botones terminales, que tienen numerosas vesículas llenas de sustancias químicas, denominadas neurotransmisores. Cuando llega un impulso nervioso a estos puntos, se produce una descarga del neurotransmisor a la hendidura sináptica que alcanza a los receptores específicos, lo que provoca la despolarización y un impulso nervioso.

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