FICHA 1. "Evolucion v/s Creacionismo"

Teorías del origen de la vida

El Creacionismo
Desde la antigüedad han existido explicaciones creacionistas que suponen que un dios o varios pudieron originar todo lo que existe. A partir de esto, muchas religiones se iniciaron dando explicación creacionista sobre el origen del mundo y los seres vivos, por otra parte, la ciencia también tiene algunas explicaciones acerca de cómo se originaron los seres vivos como son las siguientes.

La Generación Espontánea
Desde la antigüedad este pensamiento sé tenia como aceptable, sosteniendo que la vida podía surgir del lodo, del agua, del mar o de las combinaciones de los cuatro elementos fundamentales: aire, fuego, agua, y tierra. Aristóteles propuso el origen espontáneo para gusanos, insectos, y peces a partir de sustancias como él roció, el sudor y la humedad. Según él, este proceso era el resultado de interacción de la materia no viva, con fuerzas capaces de dar vida a lo que no tenia.

A esta fuerza la llamo ENTELEQUIA.
La idea de la generación espontánea de los seres vivos, perduro durante mucho tiempo. En 1667, Johann B, van Helmont, medico holandés, propuso una receta que permitía la generación espontánea de ratones: "las criaturas tales como los piojos, garrapatas, pulgas, y gusanos, son nuestros huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena d sudo junto con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y penetra a graves de las cáscaras del trigo, cambiando el trigo en ratones. Pero lo más notable es que estos ratones son de ambos sexos y se pueden cruzar con ratones que hayan surgido de manera normal..."
Algunos científico no estaban conformes con esas explicaciones y comenzaron a someter a la experimentación todas esas ideas y teorías.
Francisco Redí, medico italiano, hizo los primeros experimentos para demostrar la falsedad de la generación espontánea. Logro demostrar que los gusanos que infestaban la carne eran larvas que provenían de huevecillos depositados por las moscas en la carne, simplemente coloco trozos de carne en tres recipientes iguales, al primero lo cerro herméticamente, el segundo lo cubrió con una gasa, el tercero lo dejo descubierto, observo que en el frasco tapado no había gusanos aunque la carne estaba podrida y mal oliente, en el segundo pudo observar que, sobre la tela, había huevecillos de las moscas que no pudieron atravesarla, la carne del tercer frasco tenia gran cantidad de larvas y moscas. Con dicho experimento se empezó a demostrar la falsedad de la teoría conocida como "generación espontánea"

A finales del siglo XVII, Antón van Leeuwenhoek, gracias al perfeccionamiento del microscopio óptico, logro descubrir un mundo hasta entonces ignorado. Encontró en las gotas de agua sucia gran cantidad de microorganismos que parecían surgir súbitamente con gran facilidad. Este descubrimiento fortaleció los ánimos de los seguidores de la "generación espontánea"
A pesar de los experimentos de Redí, la teoría de la generación espontánea no había sido rechazada del todo, pues las investigaciones, de este científico demostraba el origen de las moscas, pero no el de otros organismos .

Spallanzani Y Needhad
En esos mismos tiempos, otro científico llamado Needhad, sostenía que había una fuerza vital que originaba la vida. Sus suposiciones se basan en sus experimentos: hervía caldo de res en una botella, misma que tapaba con un corcho, la dejaba reposar varios días y al observar al microscopio muestra de la sustancia, encontraba organismos vivos. Él afirmaba que el calor por el que había hecho pasar el caldo era suficiente para matar a cualquier organismo y que, entonces, la presencia de seres vivos era originada por la fuerza vital. Sin embargo Spallanzani no se dejo convencer como muchos científico de su época, realizando los mismos experimentos de Needhad, pero sellada totalmente las botellas, las ponía a hervir, la dejaba reposar varios días y cuando hacia observaciones no encontraba organismos vivos. Esto lo llevo a concluir que los organismos encontrados por Needhad procedían del aire que penetraba a través del corcho.

Pasteur
En 1862, Louis Pasteur, medico francés, realizo una serie de experimentos encaminados a resolver el problema de la generación espontánea. Él pensaba que los causantes de la putrefacción de la materia orgánica eran los microorganismos que se encontraban en el aire. Para demostrar su hipótesis, diseño unos matraces cuello de cisne, en los cuales coloco líquidos nutritivos que después hirvió hasta esterilizarlos. Posteriormente, observo que en el cuello de los matraces quedaban detenidos los microorganismos del aire y aunque este entraba en contacto con la sustancia nutritiva, no había putrefacción de la misma. Para verificar sus observaciones, rompió el cuello de cisne de un matraz, y al entrar en contacto él liquido con el aire y los microorganismos que contenía él ultimo, se producía una descomposición de la sustancia nutritiva De esta manera quedo comprobada por él celebre científico la falsedad de la teoría de la generación espontánea

La Panspermia
Una propuesta mas para resolver el problema del origen de la vida la presento Svante Arrhenius, en 1908. su teoría se conoce con el nombre de panspermia. Según esta, la vida llego a la Tierra en forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior que, a u vez, se desprendieron de un planeta en la que existían.
A esta teoría se le pueden oponer dos argumentos:

1. Se tiene conocimiento de que las condiciones del medio interestelar son poco favorables para la supervivencia de cualquier forma de vida. Además, se sabe que cuando un meteorito entra en la atmósfera, se produce una fricción que causa calor y combustión destruyendo cualquier espora o bacteria que viaje en ellos.
2. es que tampoco soluciona el problema del origen de la vida, pues no explica como se formo esta en el planeta hipotético del cual se habría desprendido la espora o bacteria

ver este enlace: http://www.dailymotion.com/video/x789do_origen-de-la-vida-panspermia_school

La Teoría De Oparin – Haldane
Con el transcurso de los años y habiendo sido rechazada la generación espontánea, fue propuesta la teoría del origen físico-químico de la vida, conocida de igual forma como teoría de Oparin – Haldane.
La teoría de Oparin- Haldane se basa en las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida.
De acuerdo con esta teoría, en la Tierra primitiva existieron determinadas condiciones de temperatura, así como radiaciones del Sol que afectaron las sustancias que existían entonces en los mares primitivos. Dichas sustancias se combinaron dé tal manera que dieron origen a los seres vivos.
En 1924, el bioquímico Alexander I. Oparin publico "el origen de la vida", obra en que sugería que recién formada la Tierra y cuando todavía no había aparecido los primeros organismos, la atmósfera era muy diferente a la actual, según Oparin, eta atmósfera primitiva carecía de oxigeno libre, pero había sustancias como el hidrógeno, metano y amoniaco. Estos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la de los volcanes, dando origen a los primeros seres vivos.
En 1928, John B.S.Haldane, biólogo ingles, propuso en forma independiente una explicación muy semejante a la de Oparin. Dichas teorías, influyeron notablemente sobre todos los científicos preocupados por el problema del origen de la vida.

FICHA 2 "El origen de lo vivo"

Desde que el hombre tuvo la capacidad de pesar y de razonar, se empezó a preguntar cómo surgió la vida, surgiendo así uno de los problemas más complejos y difíciles que se ha planteado el ser humano, en su afán de encontrar una respuesta, se intento solucionarlo mediante explicaciones religiosas, mitológicas y científicas, a partir de estas últimas han surgido varias teorías y otras han sido descartadas.

El presente trabajo basado en la obra "el origen de la vida" del célebre autor Antonio Lazcano manejaremos la evolución de dicho pensamiento a través de los años, dando así una pauta para comprender mejor dicha evolución del pensamiento humano.

ACTIVIDAD: De lo leído anteriormente en el Blogs, http://evolucion-3-electivo.blogspot.com/2011/05/teorias-del-origen-de-la-vida.html  elabore un cuadro donde se visualice lo siguiente: máximo representante, materiales que utilizaron procedimiento o metodología

FICHA 2 ... "Articulo a Analizar"

Un experimento de finales de los 50 podría demostrar cómo comenzó la vida en la Tierra

El estudio nunca se publicó y ahora ha sido recuperado por unos científicos

Madrid (EP).- Los relámpagos, la actividad volcánica y los gases asociados podrían haber reaccionado entre sí para producir los primeros elementos constitutivos de la vida en la Tierra, según los descubrimientos de un estudio de 1958 que nunca llegó a publicarse y que ahora ha sido recuperado por investigadores de la Institución de Oceanografía Scripps en La Jolla (Estados Unidos).

El hallazgo se publica en la edición digital de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Los científicos, dirigidos por Eric T. Parker, analizaron muestras archivadas de un experimentos que no se había dado a conocer antes realizado por el reconocido químico Stanley Miller, que simulaban las condiciones primitivas de la Tierra al exponer una mezcla de sulfuro de hidrógeno, agua, metano, dióxido de carbono y gas amoniaco para calentar descargas eléctricas similares a los relámpagos.

Las técnicas de análisis químico modernas, que son hasta 1.000 veces más sensibles que los métodos de investigación de los 50, detectaron los aminoácidos que contenían sulfuro, aminoácidos con proteínas y sin ellas y otros componentes en los residuos de la prueba original de Miller. Sólo se detectó una contaminación mínima.

El estudio con 53 años de antigüedad marca la síntesis más primitiva de aminoácidos de sulfuro procedentes de experimentos de descargas eléctricas que intentaban recrear el ambiente primitivo. Una vez que los componentes complejos se formaron bajo las condiciones naturales presentes en los tiempos ancestrales, el agua de lluvia pudo haberse distribuido en áreas de marea en las que pudieron pasar por cambios posteriores.

Los autores también estudiaron dos meteoritos con base de carbono, cada uno con concentraciones de aminoácidos similares a las sintetizadas por Miller. Según los investigadores, estos descubrimientos sugieren que el sulfuro de hidrógeno, en particular, jugó un importante papel en las reacciones químicas que fueron las precursoras del origen de la vida sobre la Tierra y posiblemente en cualquier otro lugar en los inicios del sistema solar.

http://www.lavanguardia.com/ciencia/20110321/54130759663/un-experimento-de-finales-de-los-50-podria-demostrar-como-comenzo-la-vida-en-la-tierra.html

FICHA 3 "Condiciones primitivas"

Hace aproximadamente 5 000 millones de años se formo la Tierra, junto con el resto del sistema solar. Los materiales de polvo y gas cósmico que rodeaban al Sol fueron fusionándose y solidificándose para formar los todos los planetas.

Cuando la Tierra se condenso, su superficie estaba expuesta a los rayos solares, al choque de meteoritos y a la radiación de elementos como el torio y el uranio. Estos proceso provocaron que la temperatura fuera muy elevada.

La atmósfera primitiva contenía vapor de agua (H₂O), metano (CH₄), amoniaco (NH₃), ácido cianhídrico (HCN) y otros compuestos, los cuales estaban sometidos al calor desprendido de los volcanes y a la radiación ultravioleta proveniente del sol. Otra característica de esta atmósfera es que carecía de oxigeno libre necesario para la respiración.

Como en ese tiempo tampoco existía la capa formada por ozono, que se encuentra en las partes superiores de la atmósfera y que sirven para filtrar el paso de las radiaciones ultravioletas del sol, estas podían llegar en forma directa a la superficie de la Tierra.

También había gran cantidad de rayos cósmicos provenientes del espacio exterior, así como actividad eléctrica y radiactiva, que eran grandes fuentes de energía. Con el enfriamiento paulatino de la Tierra, el vapor de agua se condeno y se precipito sobre el planeta en forma de lluvias torrenciales, que al acumularse dieron origen al océano primitivo, cuyas características definieran al actual.

ACTIVIDAD:  Responda las siguientes preguntas

1.    ¿Cómo surgieron las primeras formas de vida?

2.    ¿Qué características poseía dicha atmosfera?

3.    ¿Qué características tenían los primeros organismos vivos?

4.    Realice una tabla comparativa de la atmosfera primitiva y la actual, haciendo énfasis en aquellas características que permitieron la vida en la tierra, es decir, disposición de O₂ en la atmosfera

5.    Realiza una crítica al artículo leído, visitando el siguiente link: http://www.lavanguardia.com/ciencia/20110321/54130759663/un-experimento-de-finales-de-los-50-podria-demostrar-como-comenzo-la-vida-en-la-tierra.html

 

LINK DE APOYO PARA PREGUNTA 1, 2, 3 y 4:

• http://origendeatmosfera.blogspot.com/
• http://www.telefonica.net/web2/jgarciaf/cambio_climatico/Atmosfera/Atmosfera.htm
• http://www.buenastareas.com/ensayos/Caracteristicas-De-La-Atmosfera-Primitiva-y/1527165.html

FICHA 3... TEXTO "Atmósfera primitiva"

Para comprender cómo comenzaron los procesos atmosféricos en la Tierra además de saber cómo se formó el planeta debemos de saber cómo era la atmósfera primigenia y cómo se comportaba el vapor de agua en ella. Los datos sobre sedimentos y rocas muy antiguas sugieren que la Tierra tenía una atmósfera diferente a la que actualmente presenta, que es rica en nitrógeno y oxígeno. Hay un consenso que la atmósfera primigenia no contenía oxígeno libre. Sin embargo, ha habido mucha controversia sobre la naturaleza de sus componentes. Dentro de los estudios sobre evolución química, el conocimiento sobre la naturaleza de la atmósfera primitiva es uno de los aspectos más importantes, ya que esa atmósfera proporcionó la materia prima para llevar a cabo la síntesis de compuestos más complejos. En la actualidad se piensa que gases tales como nitrógeno, vapor de agua y dióxido de carbono eran los principales componentes de la atmósfera primitiva y le dan un carácter neutro, y un color rojo al cielo.

En una primera aproximación podemos decir que la atmósfera terrestre comenzó a formarse hace unos 4.600 millones de años con el nacimiento de la Tierra. La mayor parte de la atmósfera primitiva se perdería en el espacio, pero nuevos gases y vapor de agua se fueron liberando de las rocas que forman nuestro planeta. El vapor de agua procedía de la evaporación del agua terrestre. La primera hipótesis es que la atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono (CO₂) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H₂) y monóxido de carbono (CO) pero con ausencia de oxígeno. Era una atmósfera ligeramente reductora ya que la tendencia sería a que el oxígeno se fijase en diferentes compuestos. Sería, pues, una atmósfera con, tan sólo, trazas de oxígeno.

¿Es necesaria una atmósfera sin oxígeno para que aparezca la vida? Parece ser que sí. Hay dos factores que impiden el origen de la vida en la Tierra de hoy. Primero, si se formara una sustancia química compleja en la Tierra presente, es probable que fuera comida por algún animal o planta microscópica. El segundo peligro para la evolución química hoy en día es el oxígeno de la atmósfera. Así como un pedazo de hierro se enmohece (oxida) si se deja sin protección en nuestra atmósfera, también las complejas sustancias químicas biológicas necesarias para el origen de la vida se oxidarán si se dejan solas. La oxidación de estas sustancias químicas las descompone y las inutiliza para la evolución posterior de la vida.

Cualquier teoría seria sobre la formación de la atmósfera implica conocer las condiciones que deben haber llevado a la acumulación de una atmósfera de gas alrededor de cualquier cuerpo celeste con suficiente masa para sostenerla. Para William Rubey, en su clásico artículo «Desarrollo de la hidrosfera y la atmósfera», hay varias razones para su hipótesis acerca de la composición de la primera atmósfera. «Las razones que han llevado a estos escritores a considerar el metano o el amoníaco, o ambos, como constituyentes principales de la atmósfera primitiva, son, posiblemente, varias, pero entre ellas puede estar una o más de las siguientes: Primero, sabemos que el hidrógeno y el helio exceden grandemente en abundancia a todos los demás elementos químicos. Si el hidrógeno fue en alguna época muy abundante en la atmósfera de la Tierra, entonces el metano y el amoníaco, y no el dióxido de carbono ni el nitrógeno, debieron haber sido los gases predominantes. Una segunda consideración es el hecho de que el metano y el amoníaco son los gases más abundantes en las atmósferas de los otros planetas principales. Tercero, la hipótesis de Oparin (1938) y Horowitz (1945) es muy atractiva para los científicos de muchos campos especializados. El postulado es que antes que el ozono se convirtiera en constituyente importante de la atmósfera de la Tierra, se sintetizaron compuestos orgánicos complejos por medio de los procesos fotoquímicos; que así se originaron las formas más primitivas de vida; y que estas primeras moléculas, que se duplicaban solas, evolucionaron hacia organismos más especializados al consumir la provisión de compuestos orgánicos formados anteriormente. Finalmente, Miller (1953) ha logrado sintetizar dos aminoácidos al pasar una descarga eléctrica (cuyos efectos se compararían a los del rayo) a través de una mezcla de vapor y agua, metano, amoníaco e hidrógeno.

Así pues, la evolución de la atmósfera puede dividirse en varias etapas: En las primeras fases de su existencia, su naturaleza fue determinada por los procesos fundamentales implicados en la formación y evolución primitivas del planeta. En la base de todos estos procesos está la posición de la Tierra dentro del sistema solar, la distancia de la Tierra al Sol y su temperatura de equilibrio. El calor derivado de los procesos que formaron la Tierra sólida causaron el escape de gases de esos elementos que están en la superficie de la Tierra, o cerca de ella, que más fácilmente se evaporaban.

Sin embargo, hay otros autores que opinan que la atmósfera primigenia contenía nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua, hidrógeno y gases inertes, componiendo la nube original de polvo cósmico y gas. El vigoroso viento solar puede haberse llevado la mayor parte de esta atmósfera primitiva durante los primeros 1.000 millones de años de vida de la Tierra. A medida que la Tierra se solidificaba, la pérdida de gases de la parte interna más caliente dio lugar al comienzo de la formación de la atmósfera de los días presentes, dominada por el nitrógeno, el oxígeno, el argón y el dióxido de carbono.

FICHA 4 "Inorgánico - Orgánico"

FICHA 5 "Transferencia de Informacion"

ACTIVIDAD: Del siguiente documento realiza una síntesis de él, a través de un mapa conceptual o resumen

Entendiendo la evolución. Transferencia horizontal de genes.

8 julio 2008 por J.M. Hernández

La transferencia horizontal de genes (HGT, por sus siglas en inglés) consiste en la transmisión del genoma o parte de éste de un organismo a otro que no forma parte de su descendencia. Por el contrario, el tipo de transferencia habitual, o transferencia vertical de genes, es la que se da desde un ancestro a su descendencia, como ocurre por ejemplo en la reproducción sexual.

Desde hace tiempo se conoce la importancia del proceso de HGT en procariotas, como en el caso de la conjugación bacteriana, descubierto a mediados del siglo pasado, en la que una célula transfiere información genética a otra diferente con la mediación de plásmidos. Estos procesos son muy importantes como fuente de variación genética, equivalentes en cierto modo a la recombinación cromosómica de los organismos con reproducción sexual. Sin embargo, la HGTen bacterias iría más allá, dado que también se produce transferencia genética entre especies alejadas filogenéticamente, lo cual permite la formación de genomas extraordinariamente heterogéneos y dinámicos.

Sin embargo, en los últimos años se han acumulado evidencias de que este proceso puede ser mucho más generalizado de lo que se pensaba en un principio, no estando reducido a ciertos tipos de bacterias. La transferencia horizontal de genes parece haber tenido una gran importancia en todos los grupos de seres vivos, incluyendo plantas superiores y animales, al menos en las primeras etapas de la evolución. Hoy sabemos que gran parte del genoma humano está constituido por ADN vírico, incorporado al material genético de la célula.

El papel de la HGT en la evolución es uno de los puntos más activos de discusión en biología evolutiva. Desde aquellos que la consideran una fuente más de variación genética, hasta algunos investigadores que creen que nos hallamos ante un nuevo paradigma biológico, que no se limitaría a completar la nueva síntesis evolutiva, sino incluso a sustituirla en buena parte.

La transferencia horizontal de genes en plantas y animales

La transferencia de genes bacterianos a genomas de eucariotas parece estar facilitada por endosimbiontes, desde las mitocondrias y plastos (Margullis, 1967; 1970; Doolittle, 2000; Gupta, 2000), pasando por los bien conocidos procesos de transmisión bacteriana a algunos hongos como Saccharomyces o la bacteria Wolbachia pipientis en la línea germinal de algunos eucariotas. Gupta (2000) también describe importantes parentescos entre genes implicados en la transmisión genética en eucariotas y arqueobacterias, así como los implicados en el metabolismo celular eucarita y las eubacteriasz. Recientemente se ha comprobado la integración del genoma de Wolbachia en insectos y nematodos en porciones de tamaño variable, desde 500 pares de bases hasta el genoma completo de la bacteria (Hotopp et al., 2007; Nikoh et al., 2008). También recientemente, ha sido referida la transferencia horizontal de genes bacterianos en rotíferos (Gladyshev, Meselson & Arkhipova, 2008). Algunos de estos genes no son operativos en el organismo receptor, pero otros sí son transcritos, indicando que este fenómeno representa un mecanismo real para la adquisición de nuevos genes.

La incorporación de genoma vírico a las células procariotas y eucariotas se ha revelado también en los últimos años como un fenómeno no solo habitual, sino importantísimo en la incorporación de genes reguladores de la expresión e incluso, codificadores de proteínas muy similares en distintos grupos animales, y tan variadas como las DNA polimerasas (Villareal & DeFilippis, 2000), proteínas involucradas en el desarrollo de la placenta (MI et al., 2000), en los procesos autoinmunitarios (Medstrand, 1998 ) o en la espermatogénesis (Jamain et al., 2001).

Algunos autores afirman que la explicación a la presencia de genes reguladores similares en diferentes grupos de organismos -como los genes HOX, implicados en el control del desarrollo embrionario (Yekta et al., 2004; John, B. et al., 2004; Ronemus y Martienssen, 2005)- podrían tener un origen vírico (Sandín, 2000, 2002). Se ha llegado a calcular que entre el 60 y el 80% de los intrones -genes no codificadores de proteínas- de animales contemporáneos fueron adquiridos por inserción después de la divergencia evolutiva de animales y plantas (Fedorov et al. 2003).

Trabajos recientes apuntan hacia el hecho de que virus y bacterias no se limiten a transferir sus propios genes al organismo eucariota, sino que puedan servir de vectores para el intercambio genético entre distintos huéspedes, incluso alejados filogenéticamente entre sí. Esto podría suponer un mecanismo de recombinación global, infinítamente más poderoso en la generación de variación que la tradicional recombinación cromosómica en la meiosis (Park & Deem, 2007).

A pesar de que la controversia sobre el origen de los virus es tan antigua como su descubrimiento, estos últimos datos alimentan la hipótesis de que las partículas virales puedieran ser fragmentos de ADN o ARN independizados de las células (Löwer et al., 1996; Boeke, 2003; Hughes & Friedman, 2003), aunque otros autores opinan que los virus no solamento no proceden de estructuras celulares, sino que tienen una entidad propia vital en la evolución (Sandín, 1998; Bannert & Kurt, 2004).

En cualquier caso, los virus e incluso las bacterias podrían representar un verdadero sistema de mensajería interespecífica, y no únicamente un sistema de transmisión unidireccional. Las consecuencias de esto, obviamiente, son importantísimas para la biología evolutiva.

¿Es incompatible la transmisión horizontal de genes con la teoría sintética?

Muchos autores asumen estos mecanismos, incluso los más complejos, como una fuente más de variación (Dawkins, 1976, Kidwell & Lisch 1997), sobre la que la selección natural trabajaría posteriormente del modo habitual, de igual forma que la endosimbiosis (Margullis, 1995).

Otros especialistas creen que si la incorporación de genes nuevos mediante la HGT es algo tan generalizado como algunos datos parecen indicar, cuestionaría la teoría sintética en sus propios cimientos, tanto en cuanto al papel de la mutación como fuente de variación, como al de la selección natural como fuerza modeladora (Sandín, 2005). Sin embargo, muchas de estas críticas se basan más en motivos que podríamos llamar filosóficos, presentando un rechazo visceral -y habría que decir poco científico- al concepto de competencia y selección del «más apto» sin detenerse en explicar cuál sería el mecanismo alternativo de selección de toda esta inmensa variabilidad producida por los incansables mensajeros.

Particularmente, quizá se trate de un enfoque más integrador el que la propia Margullis (1995) realiza sobre la simbiogénesis -que podría considerarse como la transmisión horizontal total-:

“Eventualmente, tenemos que comprender que la selección natural opera, no tanto actuando sobre mutaciones al azar, que son a menudo dañinas, sino sobre nuevas clases de individuos que evolucionan por simbiogénesis”

O, en el caso que nos ocupa, por incorporación de genes o incluso genomas completos.

 

http://jmhernandez.wordpress.com/2008/07/08/entendiendo-la-evolucion-transferencia-horizontal-de-genes/

FICHA 6 "Metabolismo en células primitivas y Nutrición celular"

INTRODUCCIÓN

El registro fósil ubica a las primeras células hace 3.500 millones de años. Las 1º células eran procariotas, es decir carecen de núcleo diferenciado. Estos heterótrofos primitivos obtenían su alimento del espeso caldo primitivo. Dado que no había oxígeno libre, el metabolismo  era completamente anaerobio y por lo tanto bastante poco eficiente.

Cuando las moléculas orgánicas que se acumularon espontáneamente durante millones de años se acabaron, solo algunos organismos sobrevivieron, tal vez hayan ocurrido mutaciones (cambios permanentes y heredables del material genético)  que permitieron a algunas células obtener energía de la luz solar, apareció entonces la FOTOSÍNTESIS. Se desarrollaron varios tipos de bacterias fotosintéticas, pero las más importantes desde el punto de vista evolutivo son las Cianobacterias, que al convertir el agrua y el dióxido de Carbono en compuestos orgánicos y liberaron oxígeno como producto de desecho a la atmósfera. Estamos a 3.100 millones de años atrás.

Su presencia quedó registrada en los estromatolitos; fósiles microbianos se han encontrado en rocas compuestas por finas capas denominadas estromatolitos, formados por bacterias heterótrofas y fotótrofas que vivían en un tipo de colonias.

Siendo el oxígeno una sustancia altamente reactiva debió de ser tóxica para los organismos primitivos, de la misma manera que hoy día sigue siendo tóxica para los microrganismos anaerobios. Por este motivo y para aprovechar su energía química, las células primitivas aprendieron a utilizar este elemento para mejorar los procesos de degradación de las moléculas alimenticias. Así, mientras que en ausencia de oxígeno la glucosa puede ser degradada a ácido láctico o metanol (con producción de 2 moléculas de ATP), en presencia de oxígeno es degradada a CO2 y H2O con producción de 6 moléculas de ATP. La energía producida en este proceso, denominado respiración, es utilizado por la célula para su metabolismo y producir nuevas moléculas de la misma manera que la fotosíntesis produce ATP en los organismos fotosintéticos. La respiración es el proceso empleado hoy día por la mayoría de los organismos incluyendo la mayor parte de los procariotas.

 

ACTIVIDAD: Diríjase al siguiente link, http://www.faustinocordon.org/investigacion.php 

 ó  http://evolucion-3-electivo.blogspot.com/2011/05/investigacion-introduccion-al-trabajo.html

a)            Analice la investigación y realice un resumen de ella.

b)            Luego compárela con lo que se conoce actualmente con la nutrición en células, tanto vegetal, como animal 

 

Link de apoyo

Nutrición celular: http://es.wikipedia.org/wiki/Nutrici%C3%B3n_celular

Respiración celular: http://www.monografias.com/trabajos48/respiracion-celular/respiracion-celular.shtml#respir

FICHA 6 ... "Articulo a Analizar"

Introducción al trabajo de investigación de FIBE.

Para nuestro fundador el desarrollo de un Tratado evolucionista de biología (historia natural de la acción y experiencia) responde a la necesidad objetiva de ordenar la enorme suma de datos experimentales biológicos inconexos para comprender el surgimiento de cada tipo de ser vivo en el proceso de la evolución.

Cada conquista evolutiva clave de un tipo de ser vivo deja una huella indeleble en su evolución ulterior, de modo que en todo ser vivo actual lo originario sigue operando como la base sobre la que se asienta lo que ha ido adquiriendo posteriormente. Así, el único modo de entender un tipo de ser vivo es: 1) por su proceso de origen desde el tipo de ser vivo inmediato anterior, pero 2) tal origen sólo puede deducirse por el estudio ordenado de los datos conocidos de los seres vivos actuales.

Explicar cada uno de los tipos de seres vivos que se ha ido diferenciando requiere poseer un orden cronológico de la aparición de los hechos descubiertos por las distintas ramas de la biología. La teoría de unidades de integración propone un método que permite razonar la sucesión en el tiempo de las conquistas evolutivas de los diferentes tipos de seres vivos. El sistema de trabajo de nuestra Fundación se basa, pues, 1) en los datos de la observación y de la experimentación biológicas, y 2) en el método de la teoría de unidades de nivel de integración como instrumento conceptual para razonar el orden de aparición de estos datos experimentales y, con ello, procurar una interpretación de cómo y por qué ventajas selectivas han ido surgiendo los distintos tipos de seres vivos en el proceso natural de la evolución.

Trabajo de investigación actual

En los dos últimos volúmenes del Tratado evolucionista de biología nuestro fundador dejó expuesta su interpretación del origen de la célula, de la naturaleza de toda célula y de la primera etapa de la evolución celular que culminó con una célula que desplegó el metabolismo común a todas las células actuales, la célula heterótrofa con metabolismo.

El trabajo que F. Cordón realizó sobre la célula primitiva con metabolismo consistió en: interpretar cómo todas y cada una de las proteínas metabólicas provocan sus transformaciones metabólicas; ofrecer una interpretación rigurosamente argumentada del despliegue del metabolismo celular a partir de un estudio comparado de las rutas de demolición; y razonar qué conjuntos de las proteínas de membrana debieron establecer los estímulos aferente y eferente y la unidad (experiencia) de la célula primitiva con metabolismo, los complejos de proteínas respiratorios y los complejos de proteínas de las ATPasas -conjuntos de proteínas de membrana que deben seguir coordinando, automatizadamente, el metabolismo de las células actuales-.

En este momento nuestra Fundación trabaja en deducir un modelo concreto de la organización estructural, de la actividad y de la coordinación de las proteínas del soma de la célula primitiva con metabolismo, que deben mantenerse -aunque automatizadas- en el sector metabólico de todas las células actuales.

Nuestro estudio se basa a) en los datos experimentales sobre el metabolismo celular y su regulación y b) en unas premisas concretas sobre la organización espacial de las proteínas somáticas, sobre su actividad coordinada y sobre los cambios de esta coordinación según las necesidades de la célula, premisas que se deben de cumplir en todas las etapas de la evolución de la célula primitiva con metabolismo y en el sector metabólico de todas las células actuales. Estos supuestos se refieren a:

1) La organización y actividad de las proteínas de membrana de los complejos respiratorios y de los complejos de las ATPasas.

2) La organización y actividad de las proteínas metabólicas citoplásmicas que establecen las rutas de demolición (y su relación con las proteínas de membrana correspondientes).

3) La organización y actividad de las proteínas metabólicas citoplásmicas que establecen las rutas de reserva (y su relación con las proteínas de membrana correspondientes).

4) El organelo motor de la célula primitiva con metabolismo que debió estar constituido por los conjuntos de las proteínas de membrana eferentes de los complejos respiratorios, de los complejos de las ATPasas y por las proteínas citoplásmicas de las rutas de demolición, éstas especializadas en crear un gradiente osmótico de moléculas residuales en el citoplasma que, al actualizarse, produjese la acción celular -una corriente de agua hacia la célula con moléculas alimenticias-. El organelo motor de la célula primitiva con metabolismo se debe mantener automatizado en las células procariontes y eucariontes actuales.

5) El organelo sensorial de la célula primitiva con metabolismo que debió estar constituido por los conjuntos de las proteínas de membrana aferentes de los complejos respiratorios, de los complejos de las ATPasas y por las proteínas citoplásmicas de las rutas de reserva, éstas especializadas en garantizar que la célula estableciese la acción que hubiese decidido realizar, cediendo o acumula

FICHA 7 "Endosimbiosis"

La abundancia de bacterias ofrece un rico panorama para quién pueda alimentarse de ellas. A pesar que no existe registro fósil, los paleobiólogos especulan que algunos predadores primitivos eran capaces de rodear a bacterias enteras como presa; debieron haber sido bastante primitivos (considerando la época, claro), ya que al ser incapaces de realizar fotosíntesis y metabolismo aeróbico metabolizaba de manera deficiente lo que engullían.

En 1980 Lynn Margulis (MIT), propuso la teoría de la endosimbiosis para explicar el origen de la mitocondria y los cloroplastos. De acuerdo a esta idea un procariota grande o quizás un primitivo eucariota fagocitó o rodeo a un pequeño procariota hace unos 1500 a 700 millones de años.

IR AL SIGUIENTE LINK: http://www.youtube.com/watch?v=KRs77NlysQ0

ACTIVIDAD:

Realiza un comics que represente la Teoría de la endosimbiosis en una hoja de block pequeña, esta debe constar de al menos 9 viñetas, con los diálogos correspondientes.

FICHA 8 "Eras Geologicas"

Era Azoica (sin vida): también denominada Arcaica, se inició con la aparición del planeta Tierra hace 4600 millones de años. Aunque la corteza terrestre estaba ya solidificada y se habían formado las rocas ígneas, las altas temperaturas impidieron la aparición de la vida.

Era Arqueozoica o Proterozoica: durante esta época surgieron en el agua las formas más elementales de vida. Además de las plantas inferiores aparecieron colonias de algas, amebas, etc. Se formaron también las rocas sedimentarias.

Era primaria o paleozoica: se inició con la aparición de la atmósfera y la formación de las rocas calizas. Esta era se divide en cinco diferentes períodos:

Era secundaria o mesozoica: fue la era de los grandes reptiles y está dividida en tres períodos geológicos: Triásico (220 a 180 millones de años), Jurásico (180 a 135 millones de años) y Cretáceo (135 a 70 millones de años

Era terciaria o cenozoica: en esta era aparecieron los mamíferos al tiempo que la intensa actividad volcánica modificó la corteza terrestre. Se divide en cinco períodos geológicos

Era cuaternaria o antropozoica: la duración de esta era se calcula en 1 millón de años. Se caracterizó por las glaciaciones, fenómeno por el cual una gran parte del planeta se cubrió con una inmensa capa de hielo. Muchas especies desaparecieron pero surgieron algunas nuevas. Durante esta era apareció realmente el hombre (el Homo neanderthalensis y el Homo sapiens

ACTIVIDAD:

a)           Confeccione una maqueta del globo terráqueo, en que evidencien las modificaciones que ha experimentado la corteza terrestre a lo largo de su existencia, desde el precámbrico hasta nuestros tiempos

b)           Con la misma metodología confeccione un planeta en que se encuentren rotulados las placas tectónicas que lo conforman.   

ADJUNTAR FOTOGRAFIA AL PORTAFOLIO

FICHA N° 9 “Transición de la vida acuática a la tierra”

Hace 375 millones de años aparecían los primeros peces de agua dulce y los primeros vertebrados que salían del agua a la tierra, como era el caso de un curioso pez de extraordinarias condiciones evolutivas en cuya existencia residiría el futuro de la raza humana.
Este curioso animalito perteneciente al Devónico era un depredador de dientes afilados que nadaba por las masas de agua dulce y poco profundas de la actual isla de Ellesmere, situada a 950 km al norte del circulo polar ártico canadiense, antiguamente en las latitudes subtropicales que formaban parte de un supercontinente. Era el momento en que nuestro ancestro evolutivo protagonizaría por su propio pie la conquista del Agua a la Tierra

Nuestro pariente lejano debe su magna importancia a una curiosa fisonomía, que es un importante punto de encuentro entre dos mundos tan dispares como el acuático y el terrestre. Por un lado su cráneo, cuello y costillas y la parte final de las extremidades eran propias de un primitivo cuadrúpedo y por otro lado tenemos la parte de las aletas y las escamas propias de los peces.

Hay que decir también como dato importante que su tamaño oscilaba entre uno y tres metros.

El descubrimiento: Tras cinco años de trabajo en el ártico canadiense, Neil Shubin de la universidad de Chicago, uno de los codirectores de la expedición y Ted Daeschler de la Academia de ciencias naturales de Filadelfia, hallaron los primeros restos de animales del Devónico en la provincia de Nunavut en el año 2002, pero hasta su regreso dos años más tarde no se hallaron los restos fosiles de dicho animal en una formación rocosa de hace 375 millones de años, a la que el consejo de ancianos de los Nanuvut tras pedirselo los cientificos lo bautizo como Tiktaalik cuyo significado es Gran Pez de Agua dulce.

“En dos semanas conseguimos tres especimenes articulados de una criatura que sabíamos que estaba en la cúspide de la transición entre animales acuáticos y los terrestres”, recordaba Neil Shubin.

No obstante, hasta que se estudió y se examinó los huesos en el laboratorio, los expertos no alcanzaron a comprender la magnitud e importancia de aquella nueva especie.

“Sabiamos que las rocas de la Isla de Ellesmere eran una ventana a la época correcta y a los entornos naturales antiguos que podían proporcionarnos fósiles para documentar este importante paso en la evolución”,relataba Ted Daeschler.

“Este animal representa la transición del agua a la tierra. Es tan parte de nuestra historia como Australopithecus Africanus (uno de los primeros homínidos). Cuando hablamos de la muñeca de este pez, estamos hablando del origen de partes de nuestra muñeca. Es nuestra rama de la evolución. Es nuestra muñeca. Es la evolución de nuestro cuello. Es la de nuestro oído. Es nuestro pasado lejano” señalaba Shubin.

Los huesos hablan el esqueleto del animal sugiere, según los investigadores, que vivían en el fondo de aguas poco profundas y que a veces podría salir fuera durante cortos periodos de tiempo.

También sabemos que el esqueleto de Tiktaalik revela que podía soportar el peso de todo su cuerpo bajo la fuerza de la gravedad en aguas profundas y en tierra firme, convirtiéndolo a un tiempo en una especie de Piedra Rosseta para desentrañar los todavía desconocidos misterios de la evolución.

Nuevas investigaciones reveladoras El pasado año 2008 al examinar la región del cráneo, los investigadores destacaron la transformación de determinadas estructuras internas del Tiktaalik para permitirle que se moviera sobre el suelo y respirara aire mediante las siguientes declaraciones.

“Pensamos que la transición hacia el cuello y el cráneo fue rápida en la evolución, en gran medida porque carecíamos de informaciones sobre los animales intermediarios” entre los peces y los animales terrestres.

“El Tiktaalik llena perfectamente ese abismo morfológico: nos permite ver numerosas etapas intermedias y resolver la sucesión en el tiempo de esta transición compleja”, destacó Shubin.

“El nuevo estudio recuerda que la transición gradual de una vida acuática a una vida terrestre requirió mucho más que la evolución de los miembros”, afirmó Daeschler.

Información del texto:
www.jornada.unam.mx/2008/10/16/index.php?section=ciencias&article=a03n2cie
 

Información de texto y foto:
http://waste.ideal.es/tiktaalik.ht

 ESQUEMA EXPLICATIVO

ACTIVIDAD

1.    Realice un mandala en el que se especifiquen las eras geológicas y los primeros organismos vivos que habitaron la corteza terrestre, tanto acuáticos, como terrestres. 

**ADJUNTAR AL PORTAFOLIO

FICHA 10 “Descubriendo Homologías y Analogías”

El principio de semejanza, el más intuitivo y elemental de los empleados en inferencia filogenética, establece que la filogenia más probable es aquella en la que las especies más estrechamente emparentadas son las que comparten un mayor número de caracteres o atributos. Sin embargo, este principio es simplista y debe precisarse, ya que existe un motivo, también elemental, por el que grupos taxonómicos no emparentados pueden desarrollar caracteres similares, que no es otro que el de una adaptación independiente a nichos ecológicos afines. Para ello, la Anatomía Comparada estudia la organización de las estructuras de los grupos de animales y plantas con el fin de encontrar semejanzas y diferencias, basándose en dos conceptos sustanciales para la Evolución: Homologías, si aparecen ya en el ancestro común de los taxa que se comparan y Analogías, si no están presentes en el ancestro común y, por tanto, han evolucionado de forma independiente.

Homologías:

Las homologías establecen semejanzas entre órganos de acuerdo a una misma estructura, posición y origen durante el desarrollo embrionario, pero que evolucionan permitiendo al organismo adaptarse a condiciones ambientales diferentes. Es decir, un mismo órgano con un origen embrionario común, puede entre especies diferentes ser distinto en su aspecto y función de acuerdo al tipo de adaptación requerida por la presión de ambiente. Por otra parte, las homologías evalúan el grado con que se pueden establecer semejanzas entre estructuras embrionarias o de origen y es por ello que este principio representa un factor importante a favor de la teoría evolutiva ya que establece una idea clara de las relaciones de parentesco y la herencia a partir de antecesores comunes, al margen que el parecido fenotípico resulte mas evidente en unos casos (los fémures de los vertebrados cuadrúpedos son todos homólogos) que en otros (los huesecillos del oído medio de los mamíferos son homólogos de determinadas piezas de la articulación mandibular de los tiburones).

Analogías:

Los parecidos estructurales no siempre revelan relaciones de parentesco. Es así que los organismos pueden desarrollar parecidos estructurales o estructuras semejantes para solucionar un mismo problema biológico. Estas correspondencias responden por lo tanto a una semejanza funcional y no a un origen común. Son las Analogías u Órganos Análogos por ejemplo, el ala, que ha evolucionado en distintos fila de animales que no tienen ninguna relación directa de parentesco; Murciélagos, aves, insectos tienen alas y también los dinosaurios alados. Los armadillos de Sudamérica y los Pangolinos de África no están emparentados; sin embargo ambos han desarrollado placas epidérmicas que les permiten enrollar el cuerpo y protegerse de los depredadores. Los ojos de los cefalópodos (pulpos, calamares y jibias) y vertebrados. Estos parecidos estructurales de organismos que no tienen parentesco directo en respuesta a adaptaciones a hábitats similares se denomina en Evolución, Convergencia Adaptativa. Un criterio adicional es que los caracteres adaptativos mas generales, aptos para funcionar con eficiencia en una mayor variedad de ambientes, suelen presentar tasas de evolución lentas que hacen de ellos buenos candidatos a constituir homologías compartidas por todos los miembros de un grupo, mientras que las adaptaciones especificas a ambientes o nichos concretos evolucionan mas rápidamente y es mas probable que sean convergentes (análogas). Así, la columna vertebral (con el desarrollo de un sistema nervioso central) es un buen ejemplo de adaptación general (homologa) en todos los vertebrados. De modo semejante, en el orden Rodentia, los incisivos son todos homólogos y resultan adaptativos en una gran variedad de condiciones ambientales. Sin embargo, las patas saltadoras y largas colas de distintas familias de roedores europeos y americanos son adaptaciones convergentes al desplazamiento rápido en ambientes áridos, así también la forma de cactus suculentos de las Cactaceae en Norteamérica y Euphorbiaceae en Sudáfrica son una respuesta convergente al mismo tipo de ambiente.

Actividades:

1) Compare el ala de un insecto, de un ave y de un murciélago. En todos ellos el ala tiene la misma función pero, discuta las semejanzas y diferencias en función de  la forma, tamaño y estructuras de sostén

2) Compare y esquematice la estructura ósea de las extremidades anteriores y posteriores de un anfibio, ave, mamífero terrestre y mamífero marino. Observe e identifique huesos y relacione la forma de ellos con la función que cumplen. Complemente con los esquemas entregados.

3)   Observe y esquematice la dentadura en diferentes cráneos de mamíferos; todos los dientes son homólogos pero, analice la forma de incisivos, caninos, premolares y molares con la función que cumplen.

4) Observe, compare y esquematice branquias de peces, crustáceos y anfibios. Determine posición espacial y temporal en el ciclo de vida de estos organismos además de su función.

5) Los órganos vestigiales también son prueba de evolución. Observe y esquematice reducción de dedos en patas de cerdo, de vaca o de caballo. Determine el número de dedos en las extremidades de vertebrados, incluido el hombre y observe la reducción en su número en algunos organismos. Relacione con el hábitat en que viven.

 PARA ACCEDER A MAS INFORMACION ACCEDE A LAS SIGUIENTES DIRECCIONES

http://www.asturnatura.com/moluscos/bivalvos.html

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1bachillerato/animal/contenidos7.htm

http://www.taringa.net/posts/offtopic/3648713/Los-animales-mas-raros-del-mundo-megapost---entra___-info.html

http://algunapega.blogspot.com/2010/02/ap-circulatorio-el-intercambio-de-gases.html

http://pezcandido.blogspot.com/2009_04_26_archive.html

http://www.slideshare.net/fmedin1/fisiologa-animal-la-respiracin

http://www.monografias.com/trabajos24/respiracion/respiracion.shtml

http://www.aula2005.com/html/cn1eso/16invertebradosnoartropodos/16invertebratsnoartropodes2es.htm