BIOLOGIA (EXANI-II)

LA EVOLUCIÓN

2.1 Origen de la Vida.

El origen de la vida es una de las incógnitas que ha dado lugar a numerosas doctrinas y teorías a lo largo de la historia de la humanidad. La cuestión 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 cómo y cuándo surgió. La opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida comenzó su existencia a partir de la materia inerte en algún momento del período comprendido entre 4.400 millones de años cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez y 2.700 millones de años atrás cuando aparecieron los primeros indicios de vida. Las ideas e hipótesis acerca de un posible origen extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo tras el Big Bang, también se discuten dentro de este cuerpo de conocimiento. El cuerpo de estudios sobre el origen de la vida forma un área limitada de investigación, a pesar de su profundo impacto en la biología y la comprensión humana del mundo natural. 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 químico en el laboratorio o la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos 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 geología de la edad oscura de la tierra a partir de análisis radiométricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prístinos, así como la observación astronómica de procesos de formación estelar. Por otra parte, se intentan hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genómica comparativa y la búsqueda del genoma mínimo. Y, por último, se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfósiles, desviaciones en la proporción de isótopos de origen biogénico y el análisis de entornos, muchas veces extremófilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.

2.2 Evolución Orgánica.

La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común. Evolución orgánica: proceso de cambio en la diversidad y adaptación de las poblaciones de organismos biológicos. Es simplemente el cambio de características genéticas en una población de individuos de una generación a otra

2.3 Teoría de la Evolución.

La enorme diversidad de formas de vida que habitan el planeta ha sido siempre motivo de atracción para filósofos y naturalistas. A lo largo de la historia fueron elaborándose diversas teorías que intentaban explicar el origen de las especies y su extraordinaria diversidad. Sólo a mediados del siglo XIX fue enunciada la que aparece como más convincente: la formulada por Charles Darwin. Pensamiento de Lamarck. El primer científico moderno que elaboró una teoría de la evolución fue el francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829).Como más tarde haría Darwin, sugirió que todas las especies, incluso la humana, provienen de otras. Lamarck se interesaba por los organismos unicelulares y los invertebrados. Sus observaciones lo indujeron a pensar quelas especies se van haciendo cada vez más complejas a medida que evolucionan. De acuerdo con su hipótesis, la evolución es producto de dos fuerzas combinadas: las características adquiridas, que en su opinión pueden ser transmitidas de padres a hijos, y la existencia de un principio creador universal, que hace que las especies alcancen cada vez mayor complejidad en su evolución. En relación con la primera de esas fuerzas, Lamarck sostenía que los órganos de un individuo se robustecen o se debilitan, según se haga uso asiduo de ellos o no; pero además, creía que esas características de un individuo en particular pueden ser transmitidas a su descendencia. Junto con ese motor de la evolución existía un principio creador universal, que era el que, según Lamarck, llevaba a las especies a alcanzar cada vez mayor complejidad. La teoría de Darwin El inglés Charles Darwin (1809-1882) realizó entre 1831 y1836 un largo viaje de circunnavegación del mundo, a bordo de la fragata oceanográfica Beagle. Como fruto de sus observaciones se planteó el interrogante de por qué las especies animales y vegetales dan vida a mayor número de individuos que los que finalmente sobreviven, y que la Tierra podría sustentar. De allí, desarrolló su idea de que la lucha por la vida es una competencia feroz en la que sólo sobreviven los más aptos. La necesidad de supervivencia impone cambios, por presión de los competidores o por modificaciones en el medio. Está claro que los que resulten mejor adaptados tendrán más posibilidades de sobrevivir. Aquí, Darwin dirigió su atención a las prácticas de los criadores de animales domésticos y los agricultores, que realizan cruzas entre ejemplares de diferente origen para obtener descendencia con ciertas características como, por ejemplo, la posibilidad de disponer de vacas que sean mejores productoras de leche. En la naturaleza, dijo, también se produce esta selección: los individuos que poseen determinadas características, más adecuadas para una situación específica o un cambio en el ambiente en que viven, se alimentarán mejor, vivirán más tiempo y tendrán más descendencia. Llamó a este proceso selección natural. La adaptación de las especies. De acuerdo con la teoría de Darwin, las especies se modifican por la selección natural, pero no según el proceso imaginado por Lamarck: no es que la jirafa tenga el cuello inusitadamente largo porque se alimenta de hojas y ramas de árboles, sino que la selección natural ha actuado, a través de las generaciones, favoreciendo a los individuos con cuellos más largos. En tiempos muy remotos, los antecesores de las actuales jirafas eran animales de cuello relativamente corto, con las habituales diferencias mínimas entre distintos individuos. Ante la posibilidad de alimentarse con ramas, constituía cierta ventaja tener el cuello un poco más largo de lo normal. Así, los animales con esas características vivían más, comían mejor, se apareaban más veces y transmitían a su descendencia sus principales características físicas, entre ellas, la tendencia al cuello largo. Pruebas de la evolución Darwin llegó a la conclusión de que la selección opera no solamente en el tiempo, sino también en el espacio. Cuando individuos animales o vegetales de una determinada especie se apartan del tronco común y quedan aislados durante suficiente tiempo (por ejemplo, por el surgimiento de una barrera natural, como el nuevo cauce de un río), desarrollarán características específicas que harán surgir una subespecie, diferenciada de la primera. Son muchos los ejemplos de adaptación al medio que apoyan la teoría darwiniana de la selección natural. Uno muy característico es el color de los animales. En la vida de los animales silvestres predominan los colores apagados, pardos, pardo-rojizos o grises. Sin embargo, muchos animales muestran sorprendentes adaptaciones, que en los vertebrados se deben fundamentalmente a la presencia de una sustancia llamada melanina, que se encuentran en las células de piel, pelos y plumas. Los osos polares y otros animales de zonas frías se mimetizan con el medio externo -terrenos helados o nevados- en el que viven. En las sabanas africanas, las rayas de las cebras y las manchas de las jirafas sirven para disimular su presencia, porque a la distancia su pelaje se confunde con los matices de colores de esos terrenos. La estructura de la piel responde por lo general a una función. Las escamas de los reptiles sirven para protegerlos contra el desgaste mecánico, muy intenso en estos animales por su roce constante con el suelo. Además, evitan la pérdida de agua corporal. El plumaje de las aves y el pelaje de los mamíferos cumplen también función de protección contra los agentes atmosféricos, y les permiten conservar una temperatura corporal constante. De todos modos, el mero parecido no es una señal segura de que exista parentesco entre dos especies animales. Las rosas tienen espinas y los cactos también: pero en las primeras las espinas son modificaciones de las yemas de los tallos, y en los segundos son las hojas de la planta, que han adoptado esa forma para reducir al mínimo la pérdida de agua por evaporación. Los delfines y ballenas son exteriormente muy parecidos a cualquier pez, pero tienen pulmones en vez de branquias, amamantan a sus crías -que, además, no nacen de huevos sino que se desarrollan en el útero de la madre- y tienen sangre caliente; sus supuestas aletas son dos pares de extremidades con cinco dedos, como en la mayoría de los demás vertebrados.

M ATERIA VIVA Y PROCESOS

3.1 Biología Molecular (moléculas inorgánicas, orgánicas y elementos biogenéticos).

Biología molecular. Los elementos que forman parte de los seres vivos son sorprendentemente similares entre sí en estructura y función. Todos los organismos que conocemos tienen proteínas, ácidos nucleicos y todos dependen del agua para sobrevivir. En el transcurso de la formación de los seres vivos se fueron eligiendo de manera natural aquellos que tenían la capacidad de combinarse con otros y tener un numero atómico bajo. De los 92elementos naturales que se conocen, 25 son los que forman parte de los seres vivos y cumplen en ellos una función. Los elementos que forman parte de los seres vivos

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