LA RECETA DE LA VIDA
El agua (un disolvente universal): para que se produzcan las reacciones químicas en los seres vivos, es necesario un disolvente: agua. Por eso el agua es fundamental para la vida y gran parte de los seres vivos es agua.
1. Observa la tabla adjunta y justifica el alto porcentaje de agua que hay en muchos seres vivos.
Este apartado consiste en un resúmen del vídeo visto en clase, titulado: "La odisea de los orígenes".
De los 90 elementos químicos que se encuentran en la naturaleza, unos 20 forman parte de los seres vivos. La materia viva no está compuesta por los elementos más abundantes en la corteza terrestre, si no que los elementos que la constituyen de forma mayoritaria son: H, O y C. El hidrógeno y el carbono fundamentalmente en forma de agua.
El agua (un disolvente universal): para que se produzcan las reacciones químicas en los seres vivos, es necesario un disolvente: agua. Por eso el agua es fundamental para la vida y gran parte de los seres vivos es agua.
La estructura del carbono: El Carbono se trata de un elemento de número atómico Z=6. Configuración electrónica en estado fundamental es 1s2 2s2 2p2.
La existencia de 4 electrones en la última capa sugiere la posibilidad de ganar cuatro electrones, por lo que puede establecer cuatro enlaces y formar largas cadenas. Todas las moléculas esenciales para la vida están formadas por carbonos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Energía para la vida
La vida necesita energía, se obtiene de reacciones químicas donde interviene y de materia orgánica procedente de la fotosíntesis.
En el proceso de respiración celular dependiendo de donde se obtiene la materia orgánica pueden ser: organismos autótrofos y organismos heterótrofos.
1. Observa la tabla adjunta y justifica el alto porcentaje de agua que hay en muchos seres vivos.
Porque para que se produzcan las reacciones químicas (imprescindibles para obtener energía en los seres vivos) es necesario que los compuestos se encuentren en disolución y por tanto sea necesario un disolvente: el agua, que es el disolvente universal.
2. Indica para qué sirven los cuatro elementos químicos más abundantes en los seres vivos. ¿Y los menos abundantes? ¿Qué funciones desempeñan el hierro, el cobre y el potasio?
El hidrógeno y el oxígeno: Para formar agua y que actúe como disolvente.
El carbono: Puede formar cuatro enlaces y dar lugar muchas y muy distintas moléculas diferentes de cadena muy larga. Además se encuentra en las moléculas esenciales para la vida: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
El nitrógeno: con él se construyen las proteínas.
El hierro: fabrica la hemoglobina de nuestra sangre.
El cobre: es necesario para procesos bioquímicos, para el funcionamiento adecuado del sistema nervioso, para la generación de colágenos, y para mantener el balance de otros metales esenciales.
El potasio: hace que los impulsos nerviosos no se interrumpan.
3. ¿Por qué con el carbono se pueden construir moléculas de cadena muy larga?
Porque tiene cuatro electrones que se unen a otros, es decir, tiene cuatro enlaces mediante los cuales se combina con otras moléculas.
LA ODISEA DE LOS ORÍGENES
Este apartado consiste en un resúmen del vídeo visto en clase, titulado: "La odisea de los orígenes".
Un meteorito impactó enla Tierra y provocó la desaparición del agua. Posteriormente el hielo recubrióla Tierra y después volvió a cubrirse de fuego, hace 250 millones de años. Esto provocó la desaparición de los seres vivos.
Al principiola Tierra estaba rodeada de una espesa capa de nubes, una atmósfera más densa que la actual, de color escarlata y cubierta en su totalidad por océanos (Ocupando más de una décima parte del volumen actual).
La formación dela Tierra ha sido una sucesión de choques de protoplanetas, éstos chocan debido al cambio de sus órbitas. Por lo que el tamaño dela Tierra es así debido a sus diez choques de protoplanetas.Los restos del gran choque de un protoplaneta sobrela Tierra se fueron uniendo entre sí hasta formarla Luna. En sus inicios como planeta (sin haber recibido ningún choque de protoplanetas), debido a su pequeño tamaño no existía suficiente gravedad para conservar una atmósfera densa ni agua.
Los primeros indicios de vida surgieron en Isua (Groenlandia). Allí se encuentra una de las formaciones rocosas más antiguas del planeta, de unos 3.800 millones de años. Esas formaciones eran unas “rocas negras” en las que se han encontrado los rastros más antiguos de vida. La roca posee carbono que demuestra la existencia de microorganismos vivos (el carbono es el material base para la existencia de vida). Esos microorganismos eran similares a las bacterias actuales. La “piedra negra” se encontraba anteriormente en el fondo del océano, antes estaba en el fondo del océano que sufría corrientes y por eso tiene una forma lineada.
La vida en la Tierra surge hace 4.300 millones de años, junto con la aparición de los océanos y para que surgiera fueron imprescindibles los impactos de cuerpos celestes.Así mismo, la Luna conserva los impactos sobre ella, éstos se produjeron por 6 meteoritos de500 km diámetro.El primer gran protoplaneta que chocó con la Tierra impactó en el océano pacífico a una velocidad de unos 72000 km/h provocando un “tsunami” de corteza terrestre.Cuando vuelve a caer en la corteza, se forma una especie de pequeños meteoritos que impactan con su superficie.Tan solo veinticuatro horas después del impacto,la Tierra queda recubierta de una nube de “vapor de roca” que durará alrededor de un año. El océano no escapa a la catástrofe y desciende a 5 cm/minuto. El agua de mar desaparece pero sólo queda la sal, que después se evapora.Cuando se produjo este impacto de tan alto calibre, toda forma de vida desapareció aparentemente.
Los científicos creen que las formas de vida pudieron sobrevivir a estas colisiones, ya que si la sal puede conservar depósitos subterráneos, también podría haber protegido a los seres vivos de la catástrofe.Esta teoría se pudo comprobar ya que encontraron cristales de sal dónde pueden observarse gotas del antiguo mar en el que se encontraban, prisioneras de la cristalización de la sal hace 250 millones de años. Estas gotas contenían microorganismos que mediante un proceso podían transformarse en bacterias. Pudieron sobrevivir gracias a su estado de espora, ya que de esta manera no necesitan nutrientes ni producen desechos.
Los científicos se sorprenden por la “Tenacidad de la vida” ya que haría falta una catástrofe muy grande para acabar con ella, pues ésta se agarra de donde sea para sobrevivir.
Otros microorganismos pudieron sobrevivir sin sal gracias a un hábitat enterrado a más profundidad del “océano de sal”. Esto mismo se pudo comprobar debido a que se ha encontrado agua en zonas muy profundas de la tierra, haciéndonos pensar que muchos microorganismos han conseguido sobrevivir a3000 metros bajo tierra gracias a la respiración aeróbica.Mil años después de la catástrofe, comenzó evaporarse el agua y precipitó posteriormente en 2000 años, de esta manera, los océanos, recuperaron la cantidad de agua que poseían anteriormente.
Los organismos dejaron de habitar aquellas zonas profundas donde se habían refugiado y volvieron al océano. Sin lugar a dudas son nuestros antepasados.
Hace 2 millones de años el hombre surgió en África, luego colonizó Sudamérica.Posteriormente dejaron Asia y llegaron a la Melanesia y Polinesia, finalmente 10000 años después se adentran en Hawái y en las islas del Pacífico.
Hasta ahora sólo se han catalogado unas dos millones de especies, lo que significa que podríamos desconocer más del 90% de los seres vivos del planeta.
Los restos de estas especies han quedado encerrados en la roca en forma de fósiles.
El cambio que se ha producido desde el origen de las especies hasta la actualidad se conoce con el nombre de evolución.
Existen tres tipos de pruebas que apoyan la evolución:
- Las biológicas, que se basan en organismos actuales.
- Las paleontológicas, que están apoyadas en los fósiles.
- Las moleculares, cuya base es genética.
Pruebas biológicas
Hay numerosas pruebas biológicas, como son la disposición y estructura de los huesos y los órganos vestigiales. La disposición y estructura de los huesos de las extremidades de un murciélago, una ballena y un ser humano son tan semejantes que es inevitable pensar que se trata de adaptaciones de una única anatomía (un antepasado común).
Otra prueba la proporcionan los órganos vestigiales, que son partes del cuerpo sin ninguna utilidad en la especie actual, esto indica de nuevo la existencia de antepasado de formas de vida muy diferente.
Sin embargo, la prueba definitiva de la evolución es el hecho de que todos los organismos vivos posean el mismo sistema de transmisión de la información como el ADN, y compartan las mismas proteínas y reacciones químicas.
Pruebas paleontológicas
Los fósiles constituyen las pruebas paleontológicas. Por ahora se han clasificado unos 300.000 fósiles diferentes. Algunos paleontólogos han postulado que 2000 millones de especies han poblado la Tierra. En
Pruebas moleculares
Se basan en la suposición de que las mutaciones suceden a un ritmo constante. Contando las diferencias en los genes entre dos especies o grupos podemos averiguar su parentesco, y el momento de separación.
Por ejemplo aproximadamente de los 30000 del ratón, 29700 están también en el ser humano. Este 99% común, es una prueba de que somos ramas de un mismo árbol.
CÓMO EXPLICAMOS LA EVOLUCIÓN
Una especie es el conjunto de organismos capaces de reproducirse entre sí y que tienen descendencia fértil.
Selección natural
La selección natural la propuso Charles Darwin para explicar la evolución basada en la supervivencia de los más aptos.
Además de esta teoría existieron otras teorías evolutivas, como la de Jean Baptiste de Lamarck que propuso que las especies variaban al adquirir nuevos órganos para solucionar nuevas necesidades o ansias de adaptación.
Una clave del lamarckismo es que los caracteres adquiridos en vida son heredables, lo cual sabemos que es falso.
Darwinismo y genética
Lo que Darwin no comprendía era porque había cachorros más resistentes que otros. Posteriormente se descubrió el mecanismo de la herencia de los caracteres paternos y maternos (éstos se mezclan en la reproducción sexual). Actualmente estos factores determinantes les llamamos genes y a la ciencia que los estudia, genética.
El darwinismo primitivo unido ala genética se ha llamado neodarwinismo o teoría sintética de la evolución.
El ritmo de la evolución
La principal discusión actual sobre el neodarwinismo se refiere al ritmo de la evolución. Para que una nueva especie se origine a partir de otra hace falta aproximadamente un millón de años. La forma más fácil de que suceda es aislando a una pequeña población de individuos de una especie. En ese caso, las mutaciones favorables que se produzcan se propagarán con eficacia (deriva genética) debido al pequeño número de individuos.
En el darwinismo clásico se pensaba en pequeños cambios pero el estudio de los fósiles dicen que son macromutaciones.
Selección artificial
El ser humano ha seleccionado en los animales y plantas domésticos aquellas características que consideraba favorables, permitiendo durante generaciones que sólo los ejemplares de las características deseadas se reprodujesen. A esta selección se la denomina selección artificial.
Radiaciones evolutivas
Aunque continuamente surgen y desaparecen especies, hay periodos en la evolución del planeta en que el ritmo de renovación se incrementa o disminuye. Son periodos de intensa aparición o extinción de especies.
Cuando hay una pangea el número de especies es menor, la vida es menos diversa y cuando los continentes están separados existe una mayor diversidad de especies.
Este hecho se explica porque si los continentes están unidos, las especies tienden a eliminarse por competencia y la vida se empobrece. De lo contrario cuando una pangea se dispersa, el número de especies aumentará. Esto se denomina radiación evolutiva.
Para una mejor comprensión de la selección natural y artificial, aquí tenemos un video donde Carl Sagan explica cómo es que los cangrejos Heike se han formado de esa manera, por la selección artificial, hecho por el hombre. Y como la selección natural obra mucho más a lo largo del tiempo.
EXTINCIONES
Durante la historia de la vida ha habido además al menos cinco momentos de desaparición de muchas especies: las extinciones masivas.
La gran extinción
La extinción que afectó a un mayor número de especies tuvo lugar hace 251 millones de años.
Se ha discturido muco sobre las causas de esta etinción, pero lo único seguro e sque en esa época no cayó ningún asteroide. La hipótesis más reciente la achaca a una catástrofe por anoxia (falta de oxígeno en el agua marina) provocada, a su vez, por el calentamiento de la atmósfera tras una larga etapa de intenso vulcanismo.
Sesuele llamar efecto dominó a una alteración que causa otras en cadena, y el que se produjo hace 252 millones de años es este:
Vulcanismo → Calentamiento → Anoxia → Extinción masiva
La extinción de los dinosaurios
Ocurrió hace 65 millones de años, porque fue entonces cuando desaparecieron los dinosaurios y mmuchas otras formas de vida. Un asteroide del tamaño de una montaña cayó en el sur de México y generó una catástrofe ambiental: tsunamis gigantes, incendios, grandes cambios de temperatura que exterminaron a las especies.
Este video describe lo que ocurrió después del impacto del asteroide.
El enigma de la supervivencia
Entre los científicos que estudian las extinciones masiva persiste una duda: ¿por qué algunas especies, que aprecieron hace más de 300 millones de años y han soportado sin inmutarse cuatro extinciones masivas?
¿Por qué esas plantas con semilla, insectos, aves, pequeños reptiles y mamíferos no se extinguieron como los dinosaurios?
Todas estas preguntas se responden en las siguientes fases:
- Los dinosaurios herbívoros comen la exuberante vegetación, y los carnívoros, a los herbívoros. Pequeños mamíferos y aves ocupan una posición muy marginal.
- Cae el asteroide, lo que causa la interrupción de la fotosíntesis y, por tanto, desaparece la vegetación: se rompe la cadena trófica. Solo sobreviven los animales que comen semillas y los insectos que se alimentan de carroña y detritos.
- Reaparece la luz. Las semillas germinan, nacen las plantas y la cadena trófica se reestructura con las especies supervivientes, entre las que no están ni los grandes herbívoros ni los grandes carnívoros.
ORIGEN DEL SER HUMANO
Hace 8 millones de años, las corrientes convectivas del manto que mueven los continentes comenzaron a romper África en dos partes desiguales. Así surgió el valle del Rift.
Este cambio del relieve modificó el clima de África oriental, y convirtió la selva en sabana.
En la selva vivían grupos de primates, antecesores de la familia de los homínidos, a la que pertenecemos los humanos. El cambio climático impulsó a algunos de estos animales a modificar sus hábitos: para recoger alimento en un espacio abierto, como la sabana, la postura bípeda tiene ventajas sobre la cuadrúpeda.
Así que los mutantes de tendencias bípedas tendrías ventajas. Sabemos que hace 4 millones de años ya había seres bípedos: los primeros Australopithecus. Posteriormente, pequeñas poblaciones de estos homínidos se extendieron rápidamente por toda África.
Estos vídeos nos hablan de la evolución desde los primeros homínidos hasta antepasados más cercanos a nosotros que lucharon por sobrevivir y conquistar el mundo:
