14 Nov
El Fascinante Mundo de la Biología
La Vida y su Estudio
El mundo que nos rodea está compuesto de materia. Un ser vivo presenta un conjunto de propiedades y características que definen la vida. La ciencia que estudia los seres vivos se llama biología.
El Origen de la Vida
Características de los Seres Vivos
Las funciones vitales son:
- Nutrición: Intercambiar materia y energía con el entorno, procesarla y transformarla mediante el metabolismo.
- Reproducción: Formar réplicas o copias de sí mismo.
- Relación: Recibir y responder a la información del medio ambiente.
Los seres vivos están compuestos por moléculas organizadas en células:
- Biomoléculas orgánicas: Hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
- Biomoléculas inorgánicas: Agua y sales minerales.
Estas moléculas se organizan en orgánulos y estructuras celulares. La célula es la unidad fundamental de la vida.
Información genética: El ADN es una macromolécula que almacena la información genética.
La Evolución Química
Alexander Oparin propuso una teoría sobre el origen de la vida. Hace unos 3.500 millones de años, en una atmósfera terrestre reductora (sin oxígeno), compuesta por gases como hidrógeno (H2), amoníaco (NH3), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), metano (CH4) y vapor de agua (H2O), y un medio acuoso, se formaron agregados de sustancias orgánicas que dieron lugar a microvesículas, precursoras de las células. Estudios más recientes sugieren que la atmósfera no era tan reductora. La búsqueda del origen de los ácidos nucleicos y los genes continúa.
Experimentos de Miller y Urey:
- Simularon el océano primitivo en un matraz con agua hirviendo.
- Mezclaron los gases H2, NH3, CO2, CO, CH4 y H2O y los sometieron a descargas eléctricas.
- Obtuvieron un ‘caldo’ con aminoácidos, demostrando la formación abiótica de moléculas orgánicas esenciales para la vida.
La Evolución Biológica
Para que exista la vida, se necesita:
- Un sistema cerrado pero que interactúe con el entorno.
- Moléculas como las proteínas (enzimas) para el metabolismo.
- Moléculas que contengan información para la reproducción, como los ácidos nucleicos.
Las microvesículas con estas propiedades dieron lugar a las primeras células procariotas. Según la teoría de la endosimbiosis, las células eucariotas se originaron a partir de procariotas pequeñas que fueron ‘absorbidas’ por otras mayores, convirtiéndose en simbiontes y orgánulos.
Primeras Teorías Sobre el Origen de la Vida
- Origen sobrenatural: No tiene base científica.
- Generación espontánea: Formación de un ser vivo a partir de materia no viva. Refutada por Pasteur.
La Evolución
Evolución: Significado, Hecho y Teoría
Evolución: Cambio gradual de un estado a otro.
- Hecho de la evolución: El cambio gradual en las características de las especies a lo largo del tiempo es observable.
- Teoría de la evolución: Explica el origen de las especies.
Sistema de clasificación de Linneo: Agrupó organismos según características morfológicas en especies, géneros y familias (taxones). Creó la nomenclatura binomial.
Fijismo y Creacionismo
Creencia de que las especies son inmutables desde su creación. Linneo intentó reflejar el plan de la creación divina, pero su sistema de clasificación reveló la evolución.
La Evolución: Una Teoría Científica
La teoría de la evolución se basa en hipótesis y evidencias:
- Hipótesis: Las especies se originan a partir de otras. Especies próximas comparten antepasados comunes. Cuanto más cercanas, más semejanzas.
- Evidencias (pruebas de la evolución):
- Paleontológica: Fósiles con características intermedias.
- Bioquímica comparada: Semejanzas en la composición química y los procesos metabólicos.
- Anatomía comparada: Órganos homólogos y vestigiales.
- Domesticación: Cambios graduales por selección artificial.
- Distribución geográfica: Floras y faunas endémicas.
- Embriología: Fases embrionarias similares a antepasados.
- Sistemática: Clasificaciones filogenéticas (árboles genealógicos).
Teorías Evolucionistas
El Transformismo de Lamarck
Lamarck propuso que las formas más simples surgen por generación espontánea y los organismos tienen un impulso hacia la perfección. El ambiente cambia, creando nuevas necesidades que modifican los órganos. Estos cambios se heredan (herencia de los caracteres adquiridos).
Análisis de las propuestas de Lamarck: Rechazadas porque no se ha demostrado la tendencia a la complejidad ni la herencia de caracteres adquiridos. Se heredan los genes.
La Selección Natural de Darwin y Wallace
Darwin y Wallace propusieron la selección natural:
- Las poblaciones presentan variaciones individuales heredables.
- El cambio es gradual y continuo.
- Organismos con semejanzas descienden de un antepasado común.
- La selección natural elige las variaciones favorables, resultando en la adaptación.
El error de la teoría de Darwin: Aceptaba la herencia de caracteres adquiridos.
La Teoría Sintética o Neodarwinismo
Revisa la teoría de Darwin e integra los conocimientos sobre la evolución:
- Las variaciones se deben a mutaciones aleatorias.
- La selección natural elige las mutaciones favorables.
- El cambio evolutivo es gradual, resultando en la especiación.
Mutación: Cambio fortuito en el ADN.
Otras Teorías Evolutivas
- Mutacionismo: Las mutaciones son el único motor del cambio.
- Neutralismo: La mayoría de las mutaciones son neutras.
- Neolamarckismo: El medio ambiente influye en las mutaciones.
- Equilibrios interrumpidos: Distingue entre microevolución y macroevolución.
- Equilibrio puntuado: Las nuevas especies aparecen por ‘revoluciones genéticas’.
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