Colegio De Ciencias y
Humanidades
Plantel Oriente
Universidad Nacional
Autónoma De México
Biología II
Guía para el segundo control de estudio
Becerra Arcos Jessica Paola
Beltrán Gómez Dulce María
Colín Muños Daysi Yesenia
Olivares Rodríguez Stephanie
Vázquez Castillo Karla
Gabriela
Grupo 424-A Turno Matutino
Profesora Luz del Carmen
Salazar Gomez
México D.F., sábado 31 de
marzo del 2012
1.-Ilustra y explica la teoría quimio-sintética sobre el origen de la vida.
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La teoría
Quimio sintética o Fisicoquímica del origen de la vida, publicada por el
bioquímico Alexander I. Oparin. (“El Origen de la Vida”, 1923), proponía que
este problema debía ser explicado enteramente bajo las leyes de la física y la
química, aplicadas a las condiciones que prevalecieron en la Tierra en sus
tiempos primitivos. O dicho en otras palabras, que la vida podía provenir de
substancias no vivas
La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron las primeras células primitivas, o estructuras semejantes a células, requirieron un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse.
Alexander
Oparin declaró que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron
moléculas orgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando
en los mares o lagos de la Tierra; posteriormente, en esas condiciones
coexistían. Éstos se depositaron junto con el agua, del antiguo océano o en las
lagunas terrestres, en las moléculas los átomos activados por las energías
existentes, se fueron uniendo originando moléculas de mayor tamaño y otro tipo
de moléculas nitrogenadas cuando la concentración fue la adecuada, tanto de
proteínas como de carbohidratos, junto con el pH correcto, demostrando que se
forman membranas lipídicas en ausencia de vida y obtuvo en el curso de los
experimentos unas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio
acuoso por una membrana rudimentaria. A estas gotas las llamó coacervados.
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2.- ¿En qué consistía
la controversia ente biogenistas y abiogenistas?
La primera teoría sobre el origen de la vida es la de la
generación espontánea que afirma que: la vida podía surgir del lodo, de la
materia en putrefacción, del agua de mar, del rocío y de la basura (materia
inerte). Esta teoría logró mantenerse en pie durante muchos años, ya que era
apoyada por Aristóteles y por la Iglesia, esta última con una variante llamada
vitalismo que sostenía: es necesaria la presencia de una fuerza vital, un soplo
divino o un espíritu, capaz de dar vida a la materia inerte.
Tiempo después, los científicos incrédulos tratan de
refutar la teoría de la generación espontánea y lo logra Francisco Redí
utilizando pedazos de carne, pero poco después Needham hirviendo por poco
tiempo caldos nutritivos, vuelve a tratar de comprobar la teoría de la
generación espontánea y con su experimento lo logra. Pero en el mismo siglo
Spallanzani vuelve a refutar el experimento de Needham hirviendo por más tiempo
los caldos, más sin embargo esto no fue aceptado por la iglesia por considerar
que los caldos eran excesivamente hervidos.
3.- ¿Qué proponen
tres investigadores abiogenistas?
·
Aristóteles fue el
fundador de esta teoría. El filósofo sostenía que algunas formas de vida, como
los gusanos y los renacuajos, se originaban en el barro calentado por el sol,
mientras que las moscas nacían en la carne descompuesta de las carroñas de
animales. Aristóteles afirmaba que todo ser provenía espontáneamente, es decir
surgía de repente a través de un Principio Activo y un Principio Pasivo. Por
ejemplo decía que las ranas y los sapos surgían del lodo (Principio Pasivo),
que al combinarse con las propiedades físicas y químicas del suelo, surgían
estos seres (Principio Activo).
·
Needham: Presenta
varios argumentos para sustentar la Teoría de la Generación espontánea. Realizó
el siguiente experimento: calentó varios frascos con caldos nutritivos, los
selló convenientemente y los dejó en reposo durante algunos días, pero al cabo
de ese tiempo APARECIERON varios Organismos.
·
JEAN BAPTISTE VAN
HELMONT, que decía que todo ser surgía espontáneamente. Incluso hasta formulaba
recetas para fabricar ratones en la cual se debía colocar en una habitación una
camisa sucia, transpirada y se le colocaba encima granos de maíz o trigo y a
los 21 días aparecían ratones. Afirmaba que los piojos, garrapatas, pulgas y
gusanos son nuestros miserables huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras
entrañas y excrementos.
Jean Baptiste Van Helmont.- Foto de:https://reich-chemistry.wikispaces.com/file/view/robert_boyle.jpg/44854527/robert_boyle.jpg
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4.- ¿Cuál es la
propuesta de tres investigadores biogenistas?
·
FRANCESCO REDI, quien
realizó un experimento con 2 frascos de vidrio de boca ancha, en uno colocó
carne cruda y la dejó destapada y en el otro hizo lo mismo, pero lo tapó
herméticamente y al cabo de varios días observó que al frasco que estaba
destapado se había llenado de gusanos y el otro frasco que estaba tapado quedó
intacto. Con ello demostró que ningún ser surgía espontáneamente, sino que la
aparición de gusanos era producido por las larvas que dejaban las moscas al
depositarse en la carne
Francesco Redi y su experimento de los frascos con carne, uno con tapa y otro expuesto al aire.- Foto de: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj_mccEqXQsibh9ovHxeh_A_XDnlNrekr7z4xIwss7gohVJbBoYqCAg8ZcSCLvzT5x0AAVvAPwWGnkUu1X26pSaLdL-b0w-bXcVoDs3zX4qw7lsin4bdp2zEJRx8ddFsx5bqHl7VfF39jTN/s400/Redi.JPG
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Pasteur: Demostró que
el aire es la fuente común de los microorganismos. La materia no viva se
contamina a partir de las bacterias presentes en el aire, en el suelo y en los
objetos. Probó que los microorganismos no aparecen cuando las soluciones
nutritivas son esterilizadas previamente y refutó los argumentos de Needham
sobre la destrucción del principio activo por el calentamiento excesivo de las
sustancias con una experiencia donde usó matraces con cuello de cisne.
·
Oparín y Haldane:
Admiten que la atmósfera primitiva de la Tierra estaba constituida por una
mezcla de gases muy rica en hidrógeno y pobre en oxígeno. Los elementos
biogenéticos, carbono, hidrógeno y oxígeno, estaban combinados con el hidrógeno
formando metano (CH4), amoníaco (NH3) y agua (H2O).
Haldane y Oparin respectivamente.- Foto de: http://www.amazingdata.com/Image/amazing_fun_ecology_2001352195115497116_rs_2009072322204111320.jpg
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¿En
qué consiste la teoría endosimbiotica de Margullís?
La
teoría de la endosimbiosis seriada (SET) describe el origen de las células eucariotas como
consecuencia de sucesivas incorporaciones simbiogenéticas de
diferentes células procariotas.
Margulis considera que esta teoría, en la que define ese proceso con una serie de
interacciones simbióticas, es su mejor trabajo.
Oparin.- Foto de: http://www.editorialkairos.com/images/1522.jpg
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Tras
quince intentos fracasados de publicar sus trabajos sobre el origen de las
células eucariotas, en 1966 logró
que la revista Journal of Theoretical Biology la aceptara y
finalmente publicara a finales de 1967 su
artículo Origin of Mitosing Cells (gracias, según ella misma
dice, al especial interés del que fuera su editor James F. DaNelly). Max
Taylor, profesor de la Universidad de la Columbia
Británicaespecializado en protistas, fue quien la bautizó con el
acrónimo SET (Serial Endosymbiosis Theory).
Margulis
continuó trabajando en su teoría sobre el origen de las células eucariotas y lo
que en principio fue un artículo adquirió las dimensiones de un libro.
Nuevamente fracasó en sus intentos de publicar (la que entonces era su
editorial, Academia Press, tras mantener el manuscrito retenido durante cinco
meses le envió una carta donde le comunicaban su rechazo sin más
explicaciones). Tras más de un año de intentos el libro fue publicado por Yale University Press.
El
paso de procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la
vida y uno de los más importantes de su evolución. Sin este paso, sin la
complejidad que adquirieron las células eucariotas, sin la división de trabajo
entre membranas y orgánulos presente
en estas células, no habrían sido posibles ulteriores pasos como la aparición
de los organismos pluricelulares. La
vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un conglomerado
de bacterias. De
hecho, los cuatro reinos restantes procedemos de ese salto cualitativo. El
éxito de estas células eucariotas posibilitó las posteriores radiaciones adaptativas de
la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la
actualidad.
La
idea fundamental es que los genes adicionales que aparecen en el citoplasma de
las células animales, vegetales y otras células nucleadas no son «genes
desnudos», sino que más bien tienen su origen en genes bacterianos. Estos genes
son el legado palpable de un pasado violento, competitivo y formador de
treguas. Las bacterias que hace mucho tiempo fueron parcialmente devoradas, y
quedaron atrapadas dentro de los cuerpos de otras, se convirtieron en
orgánulos. Las bacterias verdes que fotosintetizan y producen oxígeno, las
llamadas cianobacterias, todavía existen en los estanques y arroyos, en los
lodos y sobre las playas. Sus parientes cohabitan con innumerables organismos
de mayor tamaño: todas las plantas y todas las algas. […] Me gusta presumir de
que nosotros, mis estudiantes, mis colegas y yo, hemos ganado tres de las
cuatro batallas de la teoría de la endosimbiosis seriada (SET). Ahora podemos
identificar tres de los cuatro socios que subyacen al origen de la
individualidad celular. Los científicos interesados en este asunto están ahora
de acuerdo en que la sustancia base de las células, el nucleocitoplasma,
descendió de las arqueobacterias; en concreto, la mayor parte del metabolismo
constructor de proteínas procede de las bacterias termoacidófilas («parecidas a
las del género Thermoplasma»). Las mitocondrias respiradoras de oxígeno de nuestras
células y otras células nucleadas evolucionaron a partir de simbiontes
bacterianos ahora llamados «bacterias púrpura» o «proteobacterias». Los
cloroplastos y otros plástidos de algas y plantas fueron en su tiempo
cianobacterias fotosintéticas de vida libre.
6.- Explica e ilustra
los siguientes conceptos del origen de la vida
Actualmente
se define a un coacervado como gotas microscópicas formadas por macromoléculas
que son aceptadas como modelos posibles de pre células, dado que presentan
propiedades tales como la acumulación selectiva de sustancias y la protección
del sus componentes del medio. El creador de la Teoría de los Coacervados fue
Alexander Oparín. Oparín demostró que en el interior de los coacervados pueden
ocurrir reacciones químicas que llevan a la formación de polímeros.
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2) Evolución
Química: Es la Teoría que afirma que la Vida se originó de compuestos
químicos que luego evolucionaron hasta formar las primeras Células, originando
así la Vida de todos los seres vivos. Esta Teoría fue propuesta por Oparín y
Haldane.
Atmosfera primitiva y sus caracteristicas.- Foto de: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/evolucion/image/sopa.jpg
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3) Caldo o sopa primigenia: es la teoría de
Oparín sobre el Origen de la Vida. El caldo (o sopa) primordial (o primigenio,
o primitivo) es la hipótesis más aceptada de la creación de la vida en nuestro
planeta. El experimento se basa principalmente en reproducir en un lugar
hermético las condiciones que se dieron en la tierra hace millones de años
junto con el caldo primitivo, es decir, los elementos en las proporciones en
las que se encontraban entonces. El líquido, rico en compuestos orgánicos, se
compone de carbono, nitrógeno e hidrógeno mayoritariamente, expuesto a rayos
ultravioletas y energía eléctrica. El resultado es que se generan unas
estructuras simples de ARN, en su momento versión primitiva del ADN, base de
las criaturas vivas. Parte de este resultado dio origen a la teoría Darwin de la
evolución.
El concepto
se debe al biólogo ruso Aleksandr Oparin, que en 1924 postuló la hipótesis de
que el origen de la vida en la Tierra se debe a la evolución química gradual a
partir de moléculas basadas en el
carbono, todo ello de manera abiótica.
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5) Evolución
biológica: conjunto de procesos caracterizados por cambios biológicos y
orgánicos de los organismos por los que los descendientes llegan a
diferenciarse de sus antecesores. Por tanto, evolución significa algo que se
desenvuelve o desarrolla, un cambio ordenado y gradual de un estado a otro.
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7) Biodiversidad:
en el sentido más amplio abarca a toda la vida y a sus procesos; incluye a toda
la variedad de organismos vivientes, las diferencias genéticas entre ellos, las
comunidades y los ecosistemas en los que se encuentran; también incluye los
procesos ecológicos y evolutivos que les permiten funcionar en un estado dinámico
de continua adaptación.
La biodiversidad.- Foto de: http://blog.espol.edu.ec/careguer/files/2011/06/biodiversidad1.jpg
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8) Materiales
Orgánicos: Se les denomina así cuando contienen células animales o
vegetales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos
como el alcohol y los tretracloruros. No se disuelven en agua y no soportan altas temperaturas.
 La composta se hace de materiales orgánicos como restos de frutas o verduras.- Foto de: |
9) Niveles de
Organización Molecular: Es el nivel de organización más sencillo y simple,
el nivel de organización químico o molecular está formado por microorganismos
formados biológicamente por moléculas orgánicas, en este nivel están los virus
y viroides que son microorganismos vivos formados por una molécula de ácido nucleíco(
ADN o ARN) encerrados o recubiertos por una cápsula de proteínas llamada
cápsula o cápside, como los virus ocupan el Umbral de la vida( límite entre lo
vivo y lo inerte).
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·
Los seres vivos están
formados por carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, fósforo y otros elementos químicos
en menor cantidad.
·
La atmósfera
primitiva estaba formada por dióxido de CO2, amoniaco (NH3), metano (CH4),
hidrógeno (H2) y vapor de agua.
·
La ausencia del
oxígeno determina que la atmósfera primitiva tuviera un carácter reductor,
permitiendo el origen de la vida, ya que el oxigeno es un gran oxidante que
destruye la materia orgánica.
·
Actualmente se
manejan composiciones diferentes de la atmósfera primitiva, especialmente con
cierta cantidad de N2 en su composición.
8.- Explica e ilustra las siguientes
evidencias de la evolución
1) Paleontológicas: examina las pruebas de la existencia de seres vivos en el
pasado basándose en el estudio comparativo de fósiles. Numerosas formas fósiles
indican puentes entre dos grupos de seres, como en el caso del Archaeopteryx que
es una forma intermedia entre reptil y ave. También se puede dar una serie
transicional entre varios fósiles de un organismo que vivió en el pasado hasta
la forma actual, el caballo es uno de los ejemplos más documentado.
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Se observa, además, que casi todos los fósiles
encontrados en las capas de rocas más bajas (y por lo tanto más antiguas) son
muy diferentes de las formas modernas, a las que se van asemejando a medida que
se avanza hacia arriba, hacia las rocas más jóvenes.
Dada la
similitud morfológica entre algunas especies fósiles y algunas actuales, se
pueden establecer relaciones de parentesco entre ellas. De esta manera los
fósiles permiten tener un panorama de los cambios que ocurrieron durante la
historia de la vida en la Tierra y, por lo tanto, son una prueba de la
existencia de la evolución.
La
columna vertical de estratos geológicos representa un registro tangible que
muestra qué especies vivieron y cuándo. Darwin observó que las especies
íntimamente afines tienden a encontrarse cerca unas de las otras en estratos
sucesivos. ¿Es posible que esas secuencias sean solo coincidencia? Darwin
consideraba que no, que las especies íntimamente afines se suceden unas a otras
en el tiempo y viven en espacios cercanos porque están relacionadas mediante la
descendencia evolutiva.
2) Anatómicas: diferentes especies presentan partes de su organismo
constituidas bajo un mismo esquema estructural Se usa la comparación de la
estructura y el desarrollo embrionario de los organismos para establecer el
grado de parentesco evolutivo entre los grupos. La anatomía comparada se apoya
en tres herramientas principales: órganos homólogos, análogos y vestigiales o
rudimentarios.
Existen similitudes es estos animales.- Foto de: http://www.preparatoriaabierta.com.mx/biologia-2/images/biologia-2g_img_38.jpg
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La anatomía
comparada ofrece evidencias estructurales de la evolución, de tres clases.
Las estructuras homólogas son
aquellas que tienen un origen evolutivo común, independientemente de la función
que cumplen. Por ejemplo la estructura del esqueleto de cinco dedos en la mano
de los vertebrados aparece no solo en los humanos, sino también en los simios,
los osos, los gatos, los murciélagos, los delfines, las lagartijas y las
tortugas. ¿Cuál es la razón de tan variada repetición de unos cuantos diseños
básicos? La respuesta de Darwin es que todas estas formas descienden de un
antepasado común.
Las estructuras análogas (convergencia
adaptativa) son aquellas estructuras que a pesar de su parecido y
función similares no provienen de un antepasado común. Es decir que grupos de
organismos alejados filogenéticamente (es decir que no tienen un parentesco
evolutivo) han desarrollado adaptaciones similares. Por ejemplo las alas de los
insectos son análogas a las alas de las aves y de los murciélagos; las aletas
de los peces son análogas a las aletas de las ballenas y delfines.
"Cinco diferentes embriones, pero también existen similitudes".- Foto de: http://www.carampangue.cl/Biocarampangue/3PEB-Evidencia-embriologica.jpg
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A
embriología muestra el evidente parecido, en los estadios más tempranos, entre
embriones pertenecientes a diferentes grupos emparentados. Por ejemplo todos
los embriones de vertebrados muestran un gran parecido entre sí en las primeras
etapas de su desarrollo.
4) Biogeografías: muchas de las especies actuales se originaron como
consecuencia de un aislamiento geográfico. Por lo tanto, la distribución actual
de las especies está en relación directa con su punto de origen geográfico y
evolutivo. Esto
explica las similitudes y diferencias
existentes entre los mamíferos de África, América y Australia.
La flora y fauna en las islas oceánicas es parecida a la de la porción continental más próxima. En las islas Galápagos, las especies de plantas y animales son endémicas, sin embargo se parecen a las especies de la costa sudamericana.
La flora y fauna en las islas oceánicas es parecida a la de la porción continental más próxima. En las islas Galápagos, las especies de plantas y animales son endémicas, sin embargo se parecen a las especies de la costa sudamericana.
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Darwin escribió que todo aquel que tome en cuenta los datos biogeográficos debe sorprenderse por el misterioso patrón de agrupamiento entre las que denominó “íntimamente afines”, es decir criaturas similares que comparten más o menos el mismo diseño corporal. Dichas especies afines tienden a encontrase en el mismo continente. Observó que zonas adyacentes de Sudamérica están ocupadas por dos especies parecidas de grandes aves no voladoras (los ñandúes grande y chico) y no por avestruces como en África o emúes como en Australia.
¿Por qué
especies “íntimamente afines” viven en hábitats vecinos? ¿Y por qué
hábitats parecidos, pero en continentes diferentes, están ocupados por
especies que no son tan íntimamente afines? “Observamos en estos hechos la
existencia de un profundo lazo a través del tiempo y el espacio”, escribió
Darwin. El enorme parecido entre los gliptodontes fósiles y las especies
vivientes de armadillos que observó en Sudamérica, lo llevó a pensar en una
modificación gradual de las especies. “Este lazo, según mi teoría, es
simplemente la herencia.” En otras palabras, las especies parecidas se
desarrollan en lugares cercanos porque descienden de ancestros comunes. En el
caso de los gliptodontes, estos no dieron origen directamente a los armadillos,
es decir no hay una secuencia evolutiva lineal, pero sí ambos tienen un
ancestro común.
5) Bioquímicas: Los organismos presentan similitudes y diferencias
químicas que establecen una correlación de parentesco entre sí. Por ejemplo, la
secuencia de aminoácidos en las cadenas a y b de las hemoglobinas de distintas
especies de primates muestra considerables similitudes y también diferencias
específicas; así que la hemoglobina humana es muy parecida a la del chimpancé
(se diferencia por 12 aminoácidos) y menos similar a la de otros monos menos
avanzados, lo que indica su relación evolutiva. Otro ejemplo son las hormonas
de vertebrados que son tan parecidas, que a menudo pueden intercambiarse,
constituyendo, por lo tanto, pruebas de similitudes fundamentales endocrinas
entre los vertebrados.
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Cuando se
comparan los procesos metabólicos y bioquímicos de organismos diferentes,
sorprende la universalidad de las soluciones adoptadas. Por ejemplo, todos los
organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en la respiración celular. De
una de estas proteínas, el citocromo c, que se encuentra en las mitocondrias,
se ha estudiado la secuencia de aminoácidos en diversos grupos.
Teniendo en
cuenta las semejanzas y diferencias de dichas secuencias pueden establecerse
unas relaciones filogenéticas, que coinciden con las obtenidas por criterios
morfológicos, taxonómicos, paleontológicos, embriológicos, etc. Entre el ser
humano y el chimpancé hay un solo aminoácido diferente, el que ocupa la
posición 66, que en el ser humano es isoleucina y en el chimpancé treonina.
Entre el ser humano y el caballo hay 12 diferencias y entre el mono y el
caballo 11.
Teniendo en
cuenta el código genético, se puede calcular el número mínimo de mutaciones
(sustituciones de nucleótidos) necesario para cambiar el codón de un aminoácido
por el codón de otro y establecer así una filogenia en el ámbito molecular.
Estas filogenias coinciden básicamente con las establecidas por otros métodos.
Si, de acuerdo con Kimura, la mayoría de las sustituciones de aminoácidos de
una proteína se considerasen neutras, por no cambiar su función, y el ritmo de
sustituciones de aminoácidos fuera constante a lo largo del tiempo, la
comparación de las secuencias de aminoácidos de una misma proteína entre
diversos grupos permitiría establecer un reloj evolutivo.
Determinando
por métodos paleontológicos y de datación radiactiva el origen de la
diversificación de dos grupos, el reloj evolutivo permitiría establecer una
cronología para medir el tiempo de aparición de todas las ramificaciones de la
filogenia de dichos grupos.
El DNA contiene información sobre la historia evolutiva del organismo, debido a que los genes cambian por las mutaciones. Dado que la evolución tiene lugar paso a paso, el número de sustituciones en el DNA refleja la duración del período evolutivo correspondiente.
Si comparamos dos organismos, como el hombre y el chimpancé, y observamos que el número de diferencias de su DNA es menor que el que hay entre cualquiera de ellos y el orangután, podemos concluir que la divergencia entre estas dos especies es más reciente que entre ellas y el orangután. Es decir, el número de diferencias en las cadenas de DNA o de proteínas es proporcional a la distancia evolutiva existente entre las especies correspondientes.
9.- Ilustra y explica en qué consisten
las consecuencias de la evolución como la adaptación, extinción diversidad de
especies
1) Adaptación: es el proceso mediante el cual una población se adecua
mejor a su hábitat y también el cambio en la estructura o en el
funcionamiento de un organismo que lo hace más adecuado a su entorno. Este
proceso tiene lugar durante muchas generaciones, se produce por selección
natural, y es uno de los fenómenos básicos de la biología. “La importancia de
una adaptación sólo puede entenderse en relación con el total de la biología de
la especie”. -Julian Huxley. De
hecho, un principio fundamental de la ecología es el denominado principio
de exclusión competitiva: dos especies no pueden ocupar el mismo nicho en
el mismo ambiente por un largo tiempo. En consecuencia, la selección natural
tenderá a forzar a las especies a adaptarse a diferentes nichos ecológicos para
reducir al mínimo la competencia entre ellas.
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La
adaptación es, en primer lugar, un proceso en lugar de una
parte física de un cuerpo. La distinción puede apreciarse, por ejemplo, en
los trematodos —parásitos internos con estructuras corporales
muy simples pero con un ciclo de vida muy complejo— en los que sus
adaptaciones a un medio ambiente tan inusual no son el producto de
caracteres observables a simple vista sino en aspectos críticos de su ciclo
vital. Sin embargo, el concepto de adaptación también incluye
aquellos aspectos de los organismos, de las poblaciones o de las especies que
son el resultado del proceso adaptativo. Mediante la utilización del término
«adaptación» para el proceso evolutivo y «rasgo o carácter
adaptativo» para el producto del mismo, los dos sentidos del
concepto se distinguen perfectamente. Las definiciones de estos conceptos,
debidas a Teodosio Dobzhansky, son básicas. Así, la «adaptación» es el
proceso evolutivo por el cual un organismo se vuelve más capaz de vivir en
su hábitat o hábitats, mientras que la «adaptabilidad» es
el estado de estar adaptado, o sea, el grado en que un organismo es capaz de
vivir y reproducirse en un determinado conjunto de hábitats. Finalmente,
un «carácter adaptativo» es uno de los aspectos del patrón de desarrollo de un
organismo, el cual le permite o le incrementa la probabilidad de sobrevivir y
reproducirse.
La
adaptación puede causar ya sea la ganancia de una nueva característica o la
pérdida de una función ancestral. Un ejemplo que muestra los dos tipos de
cambio es la adaptación de las bacterias a la selección por antibióticos,
con cambios genéticos que causan resistencia a los antibióticos debido
a que se modifica la diana de la droga o por el aumento de la actividad de los
transportadores que extraen la droga fuera de la célula. Otros
ejemplos notables son la evolución en laboratorio de las bacterias Escherichia
coli para que puedan ser capaces de utilizar el ácido cítrico como
un nutriente, cuando las bacterias de tipo silvestre no lo pueden hacer, la
evolución de una nueva enzima en Flavobacterium que permite
que estas bacterias puedan crecer en los subproductos de la fabricación
del nylon, y la evolución de una vía metabólica completamente
nueva en la bacteria del suelo Sphingobiumque le permite degradar
el pesticida sintético pentaclorofenol. Una idea interesante,
aunque todavía controvertida, es que algunas adaptaciones pueden aumentar la
capacidad de los organismos para generar diversidad genética y para adaptarse
por selección natural —o sea, aumentarían la capacidad de evolución—
2) Diversidad de especies: es el proceso por el cual una especie diverge en dos o
más especies descendientes. Los biólogos evolutivos ven las especies como
fenómenos estadísticos y no como categorías o tipos. Este planteamiento es
contrario a la intuición, ya que el concepto clásico de especie sigue estando
muy arraigado, con la especie vista como una clase de organismos que se
ejemplifica en un «espécimen tipo», el cual posee todas las características
comunes a dicha especie. En su lugar, una especie se define ahora como un
linaje que comparte un único acervo genético y evoluciona independiente.
Esta definición tiene límites difusos, a pesar de que se utilizan propiedades
tanto genéticas como morfológicas para ayudar a diferenciar los linajes
estrechamente relacionados. De hecho, la definición exacta del término
«especie» está todavía en discusión, particularmente para organismos basados
en células procariotas; es lo que se denomina «problema de las
especies». Diversos autores han propuesto una serie de definiciones basadas
en criterios diferentes, pero la aplicación de una u otra es finalmente una cuestión
práctica, dependiendo en cada caso concreto de las particularidades del grupo
de organismos en estudio. Actualmente, la unidad de análisis principal en
biología es la población, un conjunto observable de individuos que
interactúan, en lugar de la especie, un conjunto observable de
individuos que se parecen entre sí.
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3) Evolución: microevolución es
un término usado para referirse a cambios de las frecuencias génicas en pequeña
escala, en una población durante el transcurso de varias generaciones. Estos
cambios pueden deberse a un cierto número de procesos: mutación, flujo génico,
deriva génica, así como también por selección natural. La genética de
poblaciones es la rama de la biología que provee la estructura matemática
para el estudio de los procesos de la microevolución, como el color de la piel
en la población mundial.
Los cambios a mayor escala, desde la especiación (aparición
de una nueva especie) hasta las grandes transformaciones evolutivas ocurridas
en largos períodos, son comúnmente denominados macro evolución (por
ejemplo, los anfibios que evolucionaron a partir de un grupo de peces óseos).
Los biólogos no acostumbran hacer una separación absoluta entre macroevolución
y microevolución, pues consideran que macroevolución es simplemente
microevolución acumulada y sometida a un rango mayor de circunstancias
ambientales. Una minoría de teóricos, sin embargo, considera que los mecanismos
de la teoría sintética para la microevolución no bastan para hacer esa
extrapolación y que se necesitan otros mecanismos. La teoría de los equilibrios
puntuados, propuesta por Gould y Eldredge, intenta explicar ciertas tendencias
macroevolutivas que se observan en el registro fósil.
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10.- ¿A qué se le
llama biodiversidad y su importancia? Explica las características de los 5
reinos y los tres dominios.
Biodiversidad es, según el Convenio Internacional sobre la Diversidad
Biológica, el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de
seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la
conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según
procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades
del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y
las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la
combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el
resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el planeta.
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El término
«biodiversidad» es un calco del inglés «biodiversity». Este término, a su vez,
es la contracción de la expresión «biological diversity» que se utilizó por
primera vez en septiembre de 1986 en el título de una conferencia sobre el
tema, el National Forum on BioDiversity, convocada por Walter
G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra.
La Cumbre de la Tierra celebrada
por Naciones Unidas en Río de Janeiro en 1992 reconoció
la necesidad mundial de conciliar la preservación futura de la biodiversidad
con el progreso humano según criterios de sostenibilidad o sustentabilidad promulgados
en el Convenio internacional sobre la Diversidad Biológica que
fue aprobado en Nairobi el 22 de mayo de 1992, fecha
posteriormente declarada por la Asamblea General de la ONU como Día
Internacional de la Biodiversidad. Con esta misma intención, el año
2010 fue declarado Año Internacional de la Diversidad Biológica por
la 61ª sesión de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2006,
coincidiendo con la fecha del Objetivo Biodiversidad 2010.
Importancia de la biodiversidad
El valor
esencial y fundamental de la biodiversidad reside en que es resultado de un
proceso histórico natural de gran antigüedad. Por esta sola razón, la
diversidad biológica tiene el inalienable derecho de continuar su existencia.
El hombre y su cultura, como producto y parte de esta diversidad, debe velar
por protegerla y respetarla.
Además la
biodiversidad es garante de bienestar y equilibrio en la biosfera. Los
elementos diversos que componen la biodiversidad conforman verdaderas unidades
funcionales, que aportan y aseguran muchos de los “servicios” básicos para
nuestra supervivencia.
Finalmente desde nuestra condición humana, la diversidad
también representa un capital natural.El uso y beneficio de la biodiversidad ha
contribuido de muchas maneras al desarrollo de la cultura humana, y representa
una fuente potencial para subvenir a necesidades futuras.
Considerando la diversidad biológica desde el punto de
vista de sus usos presentes y potenciales y de sus beneficios, es posible
agrupar los argumentos en tres categorías principales.
Reino
En la actualidad, reino es el
segundo nivel de clasificación por debajo del dominio. La clasificación
más aceptada es el sistema de los tres dominios que se presenta
arriba, a la derecha.
Puesto
que Archaea y Bacteria no se han subdividido, se pueden
considerar tanto dominios como reinos. Este esquema fue propuesto
por Woese en 1990 al notar las grandes diferencias que a nivel
molecular presentan arqueas (archaea) y bacterias, a pesar de que
ambos grupos están compuestos por organismos con células procariotas. El
resto de los reinos comprende los organismos compuestos por células
eucariotas, esto es, animales, plantas, hongos (fungí)
y protistas. El reino protista comprende una colección de organismos, en
su mayoría unicelulares, antes clasificados como «protozoos», «algas» de
ciertos tipos y «mohos mucilaginosos».
Historia
Situación de las arqueas en el
árbol filogenético de Carl Woese et al.basado en datos
de secuencias genéticas de ARNr 16S.
Árbol filogenético mostrando la divergencia de las especies modernas de su ancestro
común en el centro. Los tres dominios están
coloreados de la siguiente forma; las bacterias en azul, las archaeas en verde,
y laseucariotas de color rojo.
Históricamente, la primera
organización en reinos se
debe a Aristóteles (siglo IV a. C.), que diferenció todas
las entidades vivas de la naturaleza en dos reinos: animal y vegetal. Linneo también distinguió estos dos
reinos de seres vivos y además trató a los minerales, colocándolos en un tercer reino, Mineralia. Además, introdujo la nomenclatura binomial para referir a las especies y
dividió los reinos enfilos, los filos en clases,
las clases en órdenes,
los órdenes en familias,
las familias en géneros y
los géneros enespecies. Ernst Haeckelen 1866 fue el primero en distinguir
entre organismos unicelulares (protistas) y pluricelulares (plantas y animales). Poco a poco se puso de manifiesto
la importancia de la distinción entreprocariotas y eucariotas y
se popularizó la propuesta de Edouard Chatton de
1937.
Sistema de los cinco
reinos
Robert Whittaker reconoce el reino
adicional de los hongos (Fungi). El resultado fue el sistema de los 5 reinos, propuesto en
1969, que se convirtió en un estándar muy popular y que, con algunas
modificaciones, aún se utiliza en muchas obras o constituye la base para nuevos
sistemas multirreino. Se basa principalmente en las diferencias en materia de
nutrición: sus Plantae son en su mayoría pluricelulares autótrofos, sus Animalia,
pluricelularesheterótrofos, y sus Fungi, pluricelulares saprofitos. Los otros dos reinos, Protista y Monera (procariotas), incluyen
organismos unicelulares o coloniales.
Sistema de los tres
dominios
En los años ochenta se produjo un énfasis en
la filogenia, lo que llevó a la
redefinición de los reinos como gruposmonofiléticos, esto es, como grupos de organismos
que han evolucionado a partir de un antepasado común. Los reinos Animalia,
Plantae y Fungi fueron reducidos a los grupos básicos de organismos
estrechamente relacionados y el resto de grupos fue trasladado al reino Protista. Sobre la base de
estudios de ARN, Carl Woese dividió a los
procariotas (reino Monera)
en dos reinos, denominados Eubacteria y Archaebacteria. Estos dos
reinos, junto con plantas, animales, hongos y protistas constituye el sistema de los seis reinos. Este
sistema se han convertido en estándar en muchas obras.
Eubacteria y Archaebacteria fueron renombrados a Bacteria y Archaea, y para remarcar la
profunda separación filogenética entre bacterias, arqueas y eucariotas, en 1990 Woese estableció el sistema de los tres dominios. Según este sistema, el
más aceptado actualmente, los seres
vivos se dividen en los dominios Bacteria, Archaea y
Eukarya, y a su vez Eukarya se divide en los reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia.
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Otros niveles de clasificación
Debido
a la elevada variedad de la vida se han establecido numerosos niveles de
clasificación denominados taxones. El nivel de Reino era
hasta hace poco el nivel superior de la clasificación biológica. En las clasificaciones
modernas el nivel superior es el Dominio o Imperio; cada
uno de los cuales se subdivide en Reinos,
los Reinos, a su vez, pueden organizarse en Filos, etc. Los niveles más
importantes de la clasificación biológica se muestran a
continuación:
§ Reino
Bibliografía
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