lunes, 27 de octubre de 2008

martes, 21 de octubre de 2008

TEORÍA ENDOSIMBIOTICA

La historia de la Tierra puede dividirse en tres eones: Hadense, Arqueano y Proteozoico.
Su origen data de hace unos 4.600 millones de años y se formó como consecuencia de la explosión de una supernova.
Durante los primeros millones de años (eon Hadense), las condiciones existentes en nuestro planeta fueron extremas y violentas. Se alternaban ciclos de calor y frío, lo que a su vez alternaba la evaporación de agua de estanques, lagos y mares superficiales y cálidos. Casi no había oxígeno (el ambiente era reductor) siendo los gases más abundantes el CH4, CO2, N2 y NH3, trazas de CO y H2 y una alta concentración de sulfuro (mezcla de H2S y FeS). Al no existir, por tanto ninguna capa de ozono protectora, había altas emisiones de luz ultravioleta procedentes del Sol, que junto con la energía térmica y los relámpagos serán la fuente más importante de energía para la formación de moléculasGracias a esta sucesión de estados de energía, constantemente se formaban y destruían combinaciones de moléculas. A medida que los microambientes se fueron estabilizando pudieron formarse cadenas de moléculas cada vez más complejas y durante más tiempo.
Sin oxígeno en la atmósfera que reaccionase y destruyese los aminoácidos, nucleótidos, azúcares sencillos e incluso ATP pudieron formarse y permanecer juntos en disolución.

Con el tiempo, algunas moléculas acabaron siendo catalizadores que favorecían y aceleraban la unión o la separación de otras moléculas sin ser ellas destruidas. Estos catalizadores tuvieron un papel muy importante en esta época prebiótica porque actuaron contra el azar al producir un orden y una pauta en los procesos químicos.
Esto favoreció el aumento del número de moléculas de estructuras complejas que se replicaban, de este modo se desarrollaron ciclos cada vez más complejos.
Posteriormente, uno de los acontecimientos más importantes para el inicio de la vida fue la formación de la membrana externa.Esto permitió la selección de las moléculas de RNA de acuerdo con la calidad de las proteínas que generaban, ya que, si estaban libres en el medio, las proteínas producidas por ese determinado RNA podían beneficiar por igual a cualquier especie competidora de RNA que estuviera presente.
La mayor parte de los científicos cree que los lípidos se combinaron con proteínas por ensamblaje espontáneo de moléculas de fosfolípidos existentes en el medio.
De este modo, las moléculas básicas que iban formándose pudieron hacerse más complejas al estar protegidas dentro de la burbuja de lípidos y absorbiendo ATP del exterior y otros componentes de nitróPara considerar que una entidad está viva, esta debe cumplir dos condiciones:
Ser autopoyética, es decir, debe reaccionar contra las perturbaciones exteriores para conservar los aspectos claves de su identidad, dentro de sus límites.
Debe tener la capacidad de automantenimiento, replicarse a sí misma.
Los primeros sistemas de tipo celular fueron lo que se conoce como estructuras disipativas. A partir de estas estructuras y de los hiperciclos surgió la cadena de nucleótidos, ribosa y fosfato que puede autorreplicarse y catalizar las reacciones químicas. Esta cadena es lo que se conoce como RNA o ácido ribonucleico, la primera fase en el lenguaje de la Naturaleza. Sin ser todavía autopoyética, pero ya muy estructurado, el RNA envuelto en la membrana lipídica se acumuló en aguas cálidas y ricas en materia orgánica. Entonces, gracias a la ausencia de depredadores y a la gran cantidad de energía se fue haciendo cada vez más compleja.
Los primeros cuerpos autopoyéticos probablemente se regían sólo por RNA y podían autorreplicarse produciendo proteínas que elaboraban más RNA. El desarrollo de la molécula de DNA de doble hélice, más larga y menos propensa a errores debió ser posterior y tomó, poco a poco, la función de molde o plantilla para la copia de RNA. El código genético primitivo era menos sencillo y menos fiel de lo que es en la actualidad. Por ejemplo, hay indicios se que los codones con dos nucleótidos pudieron haber constituido una versión temprana de ese sistema ya que por ejemplo, actualmente, el tercer nucleótido de un codón es a menudo redundante.
En algún momento, hace unos 3.500 millones de años, la marea evolutiva alcanzó el nivel de vida tal y como lo conocemos, la de la célula limitada por una membrana, con unas 5000 proteínas, que utiliza el RNA como mensajero y está gobernada por DNA. Entonces se inició la evolución y se formó la biosfera tanto en la tierra como en el agua.
El aumento exponencial de estos microorganismos procariotas hizo que los nutriente de hidrógeno, carbono y nitrógeno se agotaran rápidamente. Esto obligó a las células a buscar nuevas formas de vida que les permitiesen alimentarse, como por ejemplo la fotosíntesis. Esta era diferente de la actual y utilizaba el hidrógeno atmosférico o el sulfuro de hidrógeno para producir energía pero nunca producir oxígeno (actualmente representado en la bacterias verdes y rojas de azufre).
Las bacterias fotosintéticas, en su búsqueda por el hidrógeno, acabaron utilizando el agua y producir, con ello, oxígeno (muy tóxico para todas aquellas formas bacteriana). Las responsables fueron los antepasados de las cianobacterias. Esta nueva clase de metabolismo producía más ATP y por eso se diseminó rápidamente por toda la Tierra, con lo que aumento extraordinariamente la concentración de oxígeno. Esto tuvo consecuencias catastróficas. Con el tiempo acabó acumulándose en la atmósfera, lo que originó la capa de ozono. Con el tiempo, aquellas células que consiguieron resistir a esta molécula reemplazaron a gran parte de los microorganismos existentes. En muchos casos estas bacterias aeróbicas y anaeróbicas formaron asociaciones que han perdurado hasta nuestros días, como los estromatolitos.
En este momento, hace unos 3500 millones de años, la evolución bioquímica casi había terminado y la superficie de la Tierra y la atmósfera ya eran parecidas a como las conocemos.
Existen dos características generales que definen a la simbiosis:
1. Cualquier asociación empieza como una simbiosis entre dos microorganismos de vida libre.
2. Si la simbiosis es intracelular deben darse numerosos cambios morfológicos y esto es difícil.

Otras características útiles para diferenciar los orgánulos simbiontes de los orgánulos endógenos y modificaciones de tejido son:
1. Que la simbiosis esté seleccionada por la Naturaleza porque proporciona cierta ventaja a ambos organismos.
2. Debe poder replicar su propio DNA con su propia síntesis de proteínas. Puede perder todas sus capacidades sintetizadoras excepto la de replicar su DNA y transcribir su mRNA.
Con el tiempo la selección natural hará que se releguen muchas funciones metabólicas al huésped. La integración de los genomas de los simbiontes iniciales es probablemente una consecuencia del desplazamiento de replicones pequeños como los plásmidos, virus, trasposones y DNA en solución.
Una forma de asegurarse de que la descendencia recibe copias del simbionte es dividirse sincronizadamente con el huésped.
3. Si un orgánulo intracelular se adquiere por endosimbiosis significa que no habrá organismos fósiles que contengan una forma intermedia del desarrollo del orgánulo.
En este caso tendrá uno o más antecesores polifiléticos.
4. Puede formarse y disolverse más tarde. La estabilidad se adquiere por la presión selectiva del ambiente.

LA SELECCIÓN NATURAL DE DARWIN

De acuerdo al relato de Darwin, el concepto de selección natural se le ocurrió al leer al economista Malthus, quien en 1798 afirmó que gran parte del sufrimiento humano era consecuencia ineludible del potencial de la población humana de crecer más rápido que sus recursos y alimentos. Para Darwin fue evidente que este concepto se aplicaba a todas las especies y dedujo que, cuando los recursos son limitados, la producción de más individuos de los que el medio puede sostener llevará a la lucha por la existencia. De esta lucha solo un porcentaje sobrevivirá y originará nueva descendencia.
No todos los miembros de una población tienen necesariamente las mismas probabilidades de sobrevivir y reproducirse (debido a la competencia por los recursos y las parejas). En virtud de pequeñas variaciones genéticas, algunos individuos se adaptan mejor a su medio ambiente que otros. Los mejor adaptados son los "que dan la talla" y tienden a sobrevivir y reproducirse en mayor grado, transfiriendo sus adaptaciones a la próxima generación con una frecuencia superior al de aquellos miembros de la población que "no dan la talla".
"Dar la talla" es una medida de la habilidad individual para sobrevivir y reproducirse. Aquellos que "encajan" se reproducen mejor y sobreviven mas. Por lo tanto ellos realizan una mayor contribución al conjunto (pool) genético de la siguiente generación.
Este proceso de "supervivencia de los más favorecidos" fue llamado por Darwin SELECCIÓN NATURAL.
La selección natural por supervivencia y reproducción diferencial lleva inevitablemente en el tiempo a un cambio de la frecuencia de los alelos favorables en aquellos individuos, que por ser los mejores, encajan en su ambiente y sobreviven dejando mas descendientes.
En términos de genética de poblaciones, la selección natural se define ahora mas rigurosamente como la tasa de reproducción diferencial de distintos genotipos en una población.
La frase de Darwin "supervivencia del más apto" es muy popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros individuos. Así, los individuos "aptos" son aquellos que pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.
Sin embargo, es el fenotipo , y no el genotipo, lo que se expone al ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de un individuo, también su metabolismo o por ej.: la capacidad de que una enzima actúe a una determinada temperatura son características fenotípicas sobre las que actúa la selección natural.
Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos con diferente peso al momento del nacimiento.

miércoles, 15 de octubre de 2008

METODOS DE ROCAS FOSILES Y SU EXACTITUD


Debido a la gran magnitud de la informacion es mucho mas facil que acceses a esta web:


EXPERIMENTO DE MILLER-UREY

El experimento de Miller-Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas.
En 1953 Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso a su director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hipótesis de Aleksandr Oparin y J. B. S. Haldane según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida. Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller. Diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoniaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Este experimento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico,este experimento fue clave para comprobar la teorìa de Oparìn y Haldane usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.
En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.
Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.
El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP.
Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte, han renovado la cuestión del origen de la vida.

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

El origen de las especies (1859)
La teoría de la evolución que postuló Darwin tuvo un enorme impacto en el pensamiento europeo de la segunda mitad del siglo XIX. Los principales argumentos de El origen de las especies, que se publicó en 1859 son:
1. Los tipos biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante.
2. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia.
3. La lucha por la superviviencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan, a este proceso se le llama "selección natural".
4. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos.
5. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (como proponia Lamarck).
Además de este libro, Darwin escribió dos más: Variaciones en plantas y animales domesticados (1868) y La descendencia del hombre y la selección en relación al sexo (1871).
La obra de Charles Darwin sentó las bases de la biología evolutiva moderna. Y aunque actualmente se sabe que las especies han evolucionado a lo largo del tiempo, aún no está muy claro cómo ha sucedido esto.

martes, 14 de octubre de 2008

RADIACION ADAPTATIVA

La radiación adaptativa o evolución divergente es un proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural.
La radiación adaptativa ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en un nuevo ecosistema, o cuando hay especies que logran sobrevivir en un ambiente que le era hasta entonces inalcanzable. Por ejemplo, los pinzones de Darwin de las islas Galápagos se desarrollaron de una sola especie de pinzones que llegaron a la isla. Otros ejemplos incluyen la introducción por el hombre de mamíferos predadores en Australia, el desarrollo de las primeras aves que repentinamente tuvieron la capacidad de expandir su territorio por el aire, o el desarrollo del lungfish durante el Devónico, hace cerca de 300 millones de años.
La dinámica de la radiación adaptativa es tal que, dentro de un corto período de tiempo, muchas especies se derivan de una o varias especies ancestros. De este gran número de combinaciones genéticas, sólo unas pocas pueden sobrevivir con el pasar del tiempo. Tras el rápido desarrollo de muchas especies nuevas, muchas o la mayoría de ellas desaparecen tan rápidamente como aparecieron. Las especies sobrevivientes están casi completamente adaptadas al nuevo ambiente. El auge y caída de las nuevas especies está actualmente progresando muy lentamente, comparado con el brote inicial de especies.
Una especie que desarrolla una habilidad radicalmente nueva puede alcanzar nuevas partes de su ambiente. El vuelo de los pájaros es una de esas adaptaciones generales.
Una especie que puede, a diferencia de otras, sobrevivir en un ambiente radicalmente cambiado, probablemente se ramificará en nuevas especies para cubrir los nichos ecológicos creados por el cambio ecológico. Un ejemplo de radiación adaptativa como resultado de un cambio ambiental fue la rápida expansión y desarrollo de los mamíferos después de la extinción de los dinosaurios.