El desarrollo de la actividad sísmica y volcánica se espacia más en el tiempo, mientras la Litosfera sigue aumentando de grosor. Esto contribuye a una mayor estabilidad de la propia corteza terrestre.
La XIX Fase o Etapa de la evolución del Planeta - Tierra, en la que se representa la Novena Era Geológica, que hoy podemos conocer como la "Era Terciaria o Cenozoica".
Esta Era se divide en dos períodos desiguales, que son: el Paleógeno y el Neógeno.
El Peleógeno es el primer período de la Era Terciaría o Cenozoica, que va desde los 65 a los 23 millones de años. Se desarrolla la orogenia alpina. Se produce el desarrollo de los mamíferos y las plantas con flores. Aparecen los primates.
El Neógeno es el último de los dos periodos de la Era Terciaría o Cenozoica, va desde los 23 a los 2 millones de años. En conjunto se desarrolla otra etapa de la evolución del Planeta Tierra. Aparecen los grandes mamíferos corredores, evolucionan los primates y proliferan los grandes carnívoros, surgen los primeros individuos claramente homínidos: los australopithecus. Continúa la deriva de los continentes mientras se sigue desarrollando la evolución de las especies al tiempo que se desarrollan grandes terremotos y numerosos volcanes, esta ha sido una constante en la evolución del planeta Tierra.
La XX Fase o Etapa de la evolución del Planeta – Tierra en la que se representa la Décima Era Geológica, que hoy podemos conocer como la "Era Cuaternaria o Neozoica", que comprende un período de tiempo de unos 2 millones de años, desde finales del Neógeno hasta nuestros días. Esta Era se divide en dos períodos de tiempo desiguales: El Pleistoceno y El Holoceno.
El Pleistoceno es el primero de los de los dos períodos de la Era Cuaternaria, representa la última Era Glaciar. Aparece el Homo Erectus y Homo Sapiens, especies que derivaran en la evolución del hombre actual.
El Holoceno, es el segundo y último período de la "Era Cuaternaria o Neozoica" que llega hasta nuestros días, esto incluye ya el tiempo presente y desde aquí hasta el futuro; con esto completamos la historia de la Tierra desde el principio o nacimiento de esta hasta nuestros días.
En el conjunto de estas Etapas, podemos ver el origen de nuestro planeta y el desarrollo de su evolución, pese a la dificultad con que nos resulta hablar hoy de aquellos primeros tiempos.
Primero la evolución de la Estrella –Tierra y sus diversas fases y cambios de coloración a través de las grandes Eras Geoestelares, hasta el colapso exterior de la Estrella, lo que lleva al nacimiento de un planeta, "en este caso la Tierra". Después continúa la evolución de este planeta hasta nuestros días, ya a través de las Eras Geológicas que las hemos descrito tal y como hoy se conocen.
Por este motivo en la superficie de los planetas se desarrollan los terremotos, los volcanes y mantienen activas y en la zona del manto superior, las corrientes de convección así como el desarrollo de otros fenómenos, como al principio eran los cataclismos, movimientos orogénicos y epirogénicos, sobretodo dentro de las primeras Eras Geológicas, cuando la joven superficie del planeta era frágil y delgada.
Como podemos comprender todo esto y mucho más se debe al núcleo o parte central del planeta que es también el responsable de producir la fuerza de gravedad como tendremos ocasión de comprobar en una nueva teoría que hemos desarrollado a este respecto para comprender mejor el entorno y el planeta en que vivimos.
Posiblemente nada de esto es definitivo, que todo es todavía relativamente mejorable o corregible objeto del más puro perfeccionamiento pero si, lo comparamos con el conocimiento que había anteriormente podemos ver que sea avanzar.
La idea que tenemos de la antigüedad de la Tierra y de su duración infinita, es errónea, ninguna de las dos es verdad, la antigüedad que tiene ahora mismo la Tierra, no supera los 500 millones de años como planeta; otra cosa sería como estrella, es decir, desde su nacimiento como tal cuerpo.
Esto lo podemos extraer de su periodo de rotación. Lo primero que hay que tener presente, es que un millón de años, son muchos años, y que la naturaleza trabaja dentro de periodos de tiempo mucho más cortos de lo que hoy se cree, por ejemplo: en la actualidad se dice que la antigüedad de la Tierra es de 4.500 millones de años y esto sencillamente no es verdad, si lo contrastamos con el actual periodo de rotación de la Tierra, que es el que marca la verdadera edad de ésta; ahora mismo no se sabe con exactitud cual es la verdadera edad de nuestro planeta.
Para esto hace falta hacer un estudio que tenga en cuenta la intensidad de la gravedad de nuestro planeta, no la que se da hoy, pues esta no tiene sentido. Lo primero que tenemos que hacer es conocer bien la fuerza de gravedad y cómo se produce ésta.
Hoy podemos afirmar que la edad de la Tierra no es de 4.500 Millones de años, sencillamente porque el periodo de rotación de nuestro planeta es de 23 h 56 m 41 s y que, aunque llegase al final, el cual implicaría la paralización de este movimiento, nunca podría alcanzar los 4.500 millones de años; lo máximo que le queda a la Tierra para que este movimiento se detenga son unos 670 millones.
No pensaremos que la rotación de cada unos de los cuerpos es siempre la misma, cada cuerpo tiene un periodo de rotación que determina la edad de ese cuerpo, y que viene dada por la intensidad de la gravedad del mismo, por ejemplo, esto lo podemos apreciar en Venus; este planeta tiene un diámetro parecido al de la Tierra (Venus 12. 104 y la Tierra 12.756 Km), sin embargo el periodo de rotación de Venus es 242 veces más lento que el periodo de rotación de la Tierra ( la Tierra, 23 h, 56 m. 41 s. = 1 día, mientras que el periodo de rotación de Venus es de 5.832 h. = 243 días).
Sí la comparación la hacemos entre Mercurio y Júpiter, el primero tiene un periodo de rotación de 1.398 h. mientras que el segundo lo hace sólo en 9,8 h. teniendo este último un diámetro unas 30 veces mayor que el primero (Júpiter 141,584 km y Mercurio 4.660 km) encontrándose el primero a 58 millones de kilómetros del Sol y el segundo a 780 millones de kilómetros del mismo astro.
¿Qué conclusión se puede extraer de todos estos datos, aunque estos sean aproximados?. Pues que el periodo de rotación es variable en el tiempo, que la gravedad no es una fuerza eterna o perpetua, que es una fuerza que disminuye con el tiempo o que la gravedad no es producida por cualquier clase de masa, sino esta fuerza sería eterna, pensamos que la rotación cambia con el tiempo, que estos movimientos disminuyen y disminuyen hasta desaparecer, dejando a los cuerpos sin movimiento de rotación y mostrándonos siempre la misma cara o hemisferio al centro de gravedad o al cuerpo que los hace girar que es el Sol.
ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA
El árbol de la vida
La evolución, es el concepto que pretende explicar que toda la vida en el planeta se deriva de un antepasado común. Hipótesis que pretende ligar todos los fenómenos físicos, químicos, biológicos por transformaciones sucesivas más o menos graduales y continuas de una sola realidad primaria.
La bioquímica de organismos vivientes es una colección de estrategias exitosas acumuladas a través de billones de años de experimentación de la vida. La mayor estimación de los años que la vida esta en la tierra se calcula en 3.85 mil millones de años. Esto es basado en las proporciones de isótopo de carbono en algunas de las piedras sedimentarias más viejas conocidas en la tierra, las rocas Itsaq la piedra génesis en el sur oriental de Groenlandia. Estas piedras no contienen microfósiles visibles, pero las células vivientes preferencialmente incorporan el isótopo más ligero del carbono C12 no el C13 o C14. Material que se ha originado de los seres vivientes, tiene una proporción de estos isótopos de carbono que refleja el decaimiento de los isótopos más pesados. El carbono de materiales no orgánico-biológico tiene una proporción diferente. Las proporciones de isótopo de carbono vistas en estas piedras antiguas de 3.85 mil millones de años parece como si tuvieran un origen en células vivientes. Un decaimiento similar de isótopos de carbono se ha reportado para un meteorito marciano que se pensó contenía microfósiles.
¿Qué significa eso para el origen de la vida?
El planeta se formó hace aproximadamente 4.6 mil millones de años y se piensa que la superficie se encontraba fundida o bajo el bombardeo continuo del espacio antiguo hasta hace aproximadamente 4 mil millones de años. Los impactos de meteoros y la actividad volcánica habrían hecho la superficie incapaz para la vida. La existencia probable de vida promedia 3.85 mil millones de años, cuando la vida casi comenzó en el planeta. Por consiguiente, el origen de vida en la tierra fue muy rápido. Los microfósiles más viejos evidencian células que se parecen a la cianobacteria que viene en una chert -una piedra parecida a la pedernal, consistiendo esencialmente en una gran cantidad de chalcedony fibroso con cantidades más pequeñas de cuarzo criptocristalino y la sílice amorfo- de Ápice de arcaica, siendo el eón más primitivo de la historia geológica o el sistema correspondiente de piedras, -eón: unidad de tiempo geológico, equivalente a 1000 millones de años- de Australia occidental fechada aproximadamente 3.5 mil millones de años.
Estromatolitos –Stromatolites- son fósiles que muestran los procesos de la vida de cianobacterias (anteriormente llamadas algas azul-verdes).
Para el investigador mexicano Beraldi, "los estromatolitos son estructuras órgano-sedimentarias laminadas (principalmente de CaCO3) adheridas al sustrato, producto de la actividad metabólica de microorganismos (principalmente cianobacterias o algas cianoprocariotes), aunque también las clorofitas participan en la precipitación de carbonatos. Son estructuras rocosas y porosas, de superficie rugosa-gelatinosa, producto de las secreciones mucilaginosas Existen estromatolitos en cualquier era geológica (desde el Precámbrico), incluso actualmente siguen creciendo en muchos lugares del mundo. En México pueden encontrarse en la actualidad estromatolitos en la laguna de Alchichica. Puebla, en Las Huertas, Morelos, en Cuatrociénegas, Coah., y en otras localidades de Oaxaca, Yucatán y San Luis Potosí".
Nosotros asumiremos esta evidencia fósil, que fecha a la vida en la tierra hace 3.85 millones de años. Los microfósiles estromatolitos, que muestran formas similares a las cianobacterias modernas, sugieren que la vida evolucionó en una forma similar a la bacteria de hoy y que las bacterias han cambiado poco por lo menos en los últimos 3.5 mil millones de años. Todos presentan la vida hoy en día, basada en una molécula de información ácida nucleica ARN que contiene información en código, necesaria para hacer una célula viviente. La información es codificada en un código polipéptido y aunque hay algunos ejemplos de variaciones ligeras en este código, ningún cambio radical de él existe. Esto es "universal", el código se interpreta por proteínas, a través de una maquinaria compleja llamada ribosomas que también son compartidas en común entre todas las cosas vivientes. Se conservan estos rasgos principales de almacenamiento de información y recuperación, proporcionan la evidencia convincente que toda la vida en la tierra tiene un origen y porciones en un antepasado común.
Desde que la vida empezó, ha estado cambiando en las direcciones permisibles. Los constreñimientos físicos en la química de la vida incluso las propiedades del agua, la naturaleza del carbono y otros aspectos importantes de la biología, han permitido las variaciones en el tema original, pero sólo dentro de ciertos límites. Sin embargo, 3.85 mil millones de años son un tiempo largo y muchas variaciones han estado siendo probadas y muchos han tenido el éxito en la naturaleza. Porque la molécula mensajera RNA tiene que transmitir la información a través del tiempo por el cianotipo de una célula, esta es la información que ha cambiado en el tiempo. Esta molécula se ha copiado billones de veces, pero no sin algunos errores que se arrastran hasta hoy, nosotros podemos aparecer en tiempos pasados comparando las secuencias de los nucleótidos y las secuencias traducidas de las proteínas de los organismos contemporáneos. Por la cotización de las diferencias entre las secuencias y haciendo algunas asunciones modestas sobre las proporciones de los cambios en las secuencias, nosotros podemos estimar cuándo los organismos diferentes divergieron entre sí. Los organismos muy similares tienen las secuencias muy similares, y los parientes más distantes tienen más diferencias en su código. Éste es el concepto del reloj molecular. Con esto, surge en la mente de los científicos la idea de poder usar las secuencias para construir el árbol de la vida con ramas que representan las diferentes especies. Las relaciones entre los organismos pueden ser las marcas de la evolución. Si bastantes organismos son incluidos y la mayoría de sus secuencias fueran usadas, podría construirse un árbol de la vida. Ésta es una genealogía de organismos del presente, y es muy interesante observar que ocurrirá con los proyectos sobre el genoma en este sentido, quizás nos esperan grandes sorpresas, uno de las bancos de datos que encierra estas respuestas ya se construye, "dbSNP".
En este semejante árbol, las ramas siempre divergen, ellas no unen atrás, porque las especies no se unen, excepto en los eventos muy raros. El lugar dónde dos ramas vienen juntas es un tiempo, un punto cuando ellas eran las mismas especies. Más lejos y más lejano atrás en el árbol las divergencias son más profundas y más antiguas. Si nosotros regresamos, bastante lejos estas ramas más distantes encontrarían al antepasado común. Un sólo organismo celular que dio lugar a toda la vida en el planeta, nuestro "padre biológico primigenio".
Construir un árbol así no es trivial. Se debe tener algún cuidado para escoger las secuencias correctas, porque no todas las secuencias son apropiadas para este trabajo. Incluso en un solo gen, no todo el gen es útil para esta tarea. Frecuentemente, sólo la mayoría de las partes de un gen se ha incluido en la construcción del árbol de la vida. Con suerte, los rasgos más antiguos comunes a toda la vida son los candidatos a comparar. Esto se ha hecho más a menudo con el ARN ribosómico, desde que la vida tiene esta molécula y es tan central en ella que tiene que ser muy conservada. Ésta es la base del proyecto del banco de datos de rRNA que se lleva dentro del proyecto del Genoma Humano.
Está claro que este árbol tendría tres divisiones principales. Éstos se han llamado dominios. En una jerarquía de vida, los dominios son más altos que los reinos. Los tres dominios son: bacterias, arqueobacterias y eubacterias.
Las bacterias y arqueobacterias son ambas procariotes, sin un núcleo. Ellas son diferentes de nosotros como cada uno es a la eubacteria, ya que aunque ellas son procariotes, es incorrecto clasificarlas juntas. De hecho, la mayoría acepta la versión de este árbol que muestra la archaebacteria al ser relacionada más estrechamente a la eubacteria, pero éste es un problema aún debatido.
La primera célula existió ciertamente en el antepasado común. Nosotros no sabemos cuánto tiempo pasó antes de que este comandante se hendiera en la vida. Nosotros podemos comparar los tres dominios y podemos hacer algunas suposiciones sobre lo que el antepasado común fue. Rasgos que están presente en todos los tres dominios estaban probablemente presentes en el antepasado común. Es difícil ir más allá de ese punto, excepto en condiciones muy particulares.
Para comprender mejor el concepto del árbol de la vida, hagamos un corto viaje por la lógica de la genética.
Genética y lógica.
Todos los organismos vivientes generalmente tienen un código genético representado por la secuencia de nucleótidos en su ADN. Hay cuatro posibles bases subsecuentes usadas en la construcción del código denotadas por: A, G, C, y T, cada letra en el código lleva dos partes de información. El ADN normalmente está en la forma geométrica de doble hélice, donde la segunda cuerda es complementaria a la primera cuerda. Es decir, en la segunda cuerda una secuencia como "AGCTTT" se reemplaza por "TCGAAA" qué lleva la misma información. Los pares de bases A-T y C-G constituyen los escalones de la espiral de ADN o ácido desoxirribonucleico, elemento básico de todo ser vivo conocido. Al leer la doble hélice, se puede lograr interpretar el código de la vida y sus secuencias de enfermedad. De ser posible estirar el ADN de una célula humana, esta mediría en promedio dos metros. Sólo el 3% del total del genoma humano está compuesto por genes - el resto son secuencia de redundancia o no funcionales a veces llamadas "desechos".
Los genes son secuencia especial de cientos o miles de pares de bases que constituyen la matriz para la fabricación de todas las proteínas que el cuerpo humano necesita y determinan las características hereditarias de la célula u organismo. El número total de genes que existe en cada célula humana no se conoce con precisión, aunque se han identificado entre 30,000 y 35,000. Todos ellos, conjuntamente con el restante material genético que aparenta ser no funcional, se distribuyen en "cápsulas" llamadas cromosomas. Cada ser humano cuenta con 23 pares de cromosomas, proviniendo un juego del padre y otro de la madre. El total de 46 cromosomas humanos se encuentran en el núcleo de cada célula del cuerpo humano (excepto las células reproductoras, que sólo tienen la mitad). De esta forma, la mayoría de las células contienen toda la secuencia del modelo para crear un ser humano.
Cada una de las células de nuestro cuerpo se "especializa" en realizar determinada tarea de acuerdo con las instrucciones genéticas incluidas en el genoma. El resultado: la formación de sangre, músculos, huesos, órganos. El cuerpo humano está integrado por un total de 100 billones (millones de millones) de células. Las tareas de secuenciación han sido divididas para las 3 200 Mb, en proyectos por cromosomas, citando para el cromosoma 1 un total 263 Mb y aproximadamente 35Mb en los cromosomas 21q y 22q.
Así la terminología "par base" se refiere a una letra del código genético representada por la base y su complemento, equivalente a dos bits de información en el lenguaje de la computadora. Con esta lógica, los genetistas, Craig Venter y Hamilton Smith, aspiran a crear un organismo unicelular, parcialmente estructurado por el hombre, con una cantidad mínima de genes que son necesarios para la vida. En recientes investigaciones sobre el cromosoma 21, se identificaron causas genéticas de los más frecuentes casos de retraso mental significante que afecta a 1 en 700 nacimientos vivos. Se tienen 33,546,361 pares de bases (Mbp) de ADN con una exactitud muy alta. Los rasgos estructurales identificados incluyen duplicaciones que están probablemente envueltas en las anormalidades cromosomáticas y replican las estructuras en los telómeros y regiones del pericentromeros. El análisis del cromosoma reveló 127 genes conocidos, 98 genes más y 59 seudo genes.
Los humanos tienen un código genético -"el genoma"- de aproximadamente 3.3 mil millones pares de bases (6.6 gigabits o 825 megabytes). Los genomas humanos encajarían fácilmente en una unidad de disco duro portátil típica. Cada humano tiene dos copias del genoma, virtualmente cada célula tiene la información sobre la herencia que puso cada uno de los dos padres. Realmente los varones tienen 2% aproximadamente menos código en uno de sus genomas porque ellos sólo tienen un cromosoma "X". Durante el crecimiento y la vida normal de un humano se procesa células, leídas una y otra vez, e interpretados los códigos genéticos, copia varias partes pequeñas del código, y usa las copias como plantillas en la fabricación de proteínas. Probablemente no se comprenda del todo esta lógica.
Los primeros naturalistas pensaron que los rasgos genéticos se heredaban más o menos algo "análogo"a la moda en que la descendencia tenía un promedio de las características de sus padres. Gregor Mendel fue el primero en comprender a través de extensos experimentos al engendrar guisantes que en el nivel más bajo de la herencia es binaria, y que hay una unidad mínima de herencia ahora conocida como "gen". Mendel encontró que algunos rasgos son "recesivos" -dícese de los caracteres hereditarios que no se manifiestan en el fenotipo del individuo que los posee, pero que pueden aparecer en la descendencia de este-. Él también encontró que esa herencia en un rasgo es independiente de herencia de otros rasgos.
Se sabe que los genes llevan a cabo las secuencias de código genético para que las células específicas produzcan una proteína particular en un momento particular. Un número esencialmente infinito de posibles moléculas de proteínas diferentes que depende del orden particular de las moléculas del aminoácido. El código para la producción de la proteína ha sido "roto" para que nosotros sepamos ahora que una sucesión de tres-letras -un codon- se usa para especificar un aminoácido particular (hay 20 aminoácidos). Por ejemplo, la sucesión que GGC especifica que la glicina del aminoácido será agregada a una molécula de la proteína. La salida detiene los codons que marcan el principio y el extremo de una proteína que codifica la sucesión, de una manera sorprendente se asemejan a los esquemas de comunicaciones digitales de datos modernos ISO para las comunicaciones por capas entre computadoras. Hay 64 posibles codons y sólo 20 posibles aminoácidos para un poco de redundancia y por si el error existe. Las secuencias del código regulador en genes que especifican las partes del cuerpo y/o a que tiempos una proteína se producirá es mucho más complejo de ser entendido.
El tamaño del cromosoma y su número pueden variar ampliamente entre los organismos estrechamente relacionados. Esto propone un desafío para los genetistas evolutivos que están intentando dar sentido a la estructura del genoma. Un tercio de genes humanos se relaciona claramente a aquellos encontrados en las plantas y mientras siendo los mamíferos por lo menos 90% genéticamente similar a nosotros. Las ovejas tienen 27 pares de cromosomas; el ciervo de la India muntjac tiene simplemente 3. Nosotros tenemos unos 3.3 mil millones de pares de bases ADN; una especie de amiba tiene más de 600 mil millones.
Aunque todavía es temprano, las comparaciones de secuencias de especies diferentes, sugieren que los eventos son como los estallidos de actividad de "genes saltadores", duplicaciones genéticas y fusiones del cromosoma que juegan un papel importante en la evolución. Lejos de ser una masa de basura ADN que sostiene una carga pequeña pero preciosa de genes, los genetistas están empezando a ver los cromosomas como fases muy dinámicas en que los procesos evolutivos importantes se juegan.
Los elementos móviles conocidos como transposons están entre las fuerzas más poderosas que forman la evolución del cromosoma. Éstos ‘genes saltadores’ llevan las instrucciones para su propio resección, duplicación e inserción en el genoma. Parece que, en ciertos periodos en la historia evolutiva, la actividad del transposon hizo extensible como los acordeones a los cromosomas. Como resultado, la mayoría de los cromosomas hasta ahora contienen los remanentes silenciosos de los transposons.
Los genetistas evolutivos pueden hacer ejercicio de cuánto tiempo hace de un transposon, se inmoviliza mirando la acumulación de mutaciones en sus secuencias flanqueando características. Tales estudios han sugerido que una agitación de la actividad del transposon doblo el tamaño del genoma de maíz de 1.2 mil millones a 2.4 mil millones bases hace 3 millones de años. En la evolución humana, los transposons, elementos esparcidos en el tiempo –Líneas-, se ha extendido a aproximadamente 100,000 copias en varios estallidos encima de los últimos 100 millones de años, el más reciente evento que ha ocurrido fue hace 25 millones de años en la antigüedad. Las líneas contenidas ahora son el 15% del ADN humano.
¿Por qué los elementos móviles deben dispersarse en los estallidos? Una idea intrigante, es que la mayoría de las células en el tiempo reprimen la actividad del transposon—una estrategia sensata, dado que un gen puede desactivarse si un transposon se mete en su secuencia. Pero los costos y beneficios pueden cambiar durante los periodos de tensión evolutiva mayor. Las proporciones aumentadas de transposición podrían seleccionarse entonces para ayudar a los organismos a adaptarse en tiempos del pendenciero aumentando la variabilidad genética.
Transposons no son el único tipo de ADN que puede reproducirse. Si hay una cosa que el ADN es bueno es copiándose. Y como resultado, duplicaciones que van de los centenares de bases al complemento entero de la célula en sus cromosomas han configurado en la evolución los genomas modernos.
Las duplicaciones más simples producen secuencias repetidas adyacentes que son todas orientadas de la misma manera. Las longitudes de éstas tándems repetidas pueden variar enormemente, y a menudo se reproducen los genes enteros. La copia extra puede aumentar las mutaciones entonces; a menudo esto será inútil, pero una nueva y útil función también puede surgir. Se considera ahora que la duplicación del gen es el más probable origen de racimos de genes en que la selección natural ha formado copias de un gen original para asumir las funciones diferentes. Nosotros debemos nuestro sentido del olfato y nuestro alcance de olor, por ejemplo, a la duplicación y diversificación de genes del olfativo-receptor.
La necesidad de reproducir ADN para conocer su plantilla origen hace que la tecnología informática se desarrolle para dar las herramientas necesarias para la bioingeniería. El genoma humano contiene los pedazos cortos y gruesos reproducidos de ADN, cientos de kilobases anhelan a los extremos opuestos de un cromosoma o en el total de los cromosomas diferentes. Evan Eichler, investigador del genoma de Case Western Reserve University in Cleveland, Ohio estima que por lo menos 5% del genoma humano surgió a través de esta clase de duplicaciones.
Para recordar lo que ya dijimos sobre la compleja lógica genética, recordemos que, los humanos contenemos aproximadamente 45,000 genes en 23 cuerdas separadas de ADN conocidas como los cromosomas (46 si se cuentan ambos juegos del código). El número de cromosomas no es indicativo de complejidad. Los perros tienen 78; los caballos tienen 64; los helechos tienen 512.
El Proyecto Internacional del Genoma Humano (HGP) ha completado una preliminar secuencia del genoma humano entero del código genético. Se forman las secuencias de un número pequeño de otros organismos como el ratón, mosca de fruta, y coli. Teniendo la secuencia es muy diferente a entender lo que significa ésta.
En el futuro, los científicos notaran sin duda las desviaciones sutiles del modelo de herencia predicho por Mendel. Específicamente, la herencia de ciertos rasgos no era completamente independiente de otros rasgos. Nosotros sabemos ahora que la herencia de rasgos sólo será independiente si ellos se llevan en cromosomas diferentes y que la probabilidad de heredar los rasgos juntamente llevado por el mismo cromosoma es proporcional a la distancia física entre los dos genes en el cromosoma. Los estudios de herencia han producido mapas del genoma que muestra la situación aproximada de algunos genes de rasgos y genes de enfermedades genéticas humanas en los cromosomas específicos. Esta información puede combinarse en el futuro con los datos de la secuencia detallados para descubrir los genes que son responsable para las enfermedades genéticas. Hay un estimación de 3000 enfermedades genéticas humanas diferentes.
Lógica de los Genes.
El código genético se ha comparado a un cianotipo que especifica el plano de un organismo. De hecho el código genético no sólo especifica el plano del organismo además mantiene los mecanismos necesarios para "leer" el código y fabricar los componentes del organismo, así como especifica los procedimientos necesitados para los procesos de vida del organismo acabado. Los organismos simples son genéticamente definidos completamente. Cada gusano del nematodo diminuto tiene 958 células exactamente. Los humanos, por otro lado, tienen billones de células y menos de 100,000 genes ¿para que, el código genético es más que un plan general?. Por ejemplo, los vasos de sangres mayores se especifican genéticamente. Todos tenemos una aorta. Pero los vasos de sangre menores crecen donde necesitan según las reglas genéticamente definidas.
Aunque todas las células somáticas en un organismo contienen el código genético completo, en cualquier célula dada sólo relativamente pocos genes son activos. La diferencia en los genes que son activos determina la diferencia entre, próstata, corazón y células del cerebro. La lógica del gen es compleja ya que determina cuando y donde un gen particular será "activado." La lógica del gen puede acomodar cantidades variantes de detalles posesiónales.
El ojo que tiene una estructura compleja en que las células adyacentes pueden ser muy diferentes probablemente exige a muchos genes llevar a cabo una estructura relativamente pequeña. El análisis molecular de genes de control del desarrollo del ojo, está proporcionando nuevas visiones sobre los procesos evolutivos. Un estudio sobre un rango de especies se examino el gen Pax6, su expresión en el ojo hace pensar en una relación evolutiva más convergente que divergente. El análisis de otros genes de desarrollo, particularmente en el ratón y Drosophila este pequeño díptero, llamado mosca del vinagre (Drosophila melanogaster)-, plantean preguntas extensas sobre los mecanismos evolutivos. ¿existe un origen evolutivo común para los ojos?.
¿Así que todo esto tiene que ver con el origen de la vida?
El código genético representa un registro histórico del desarrollo del organismo con una cantidad extraordinaria de detalles (825 megabytes son muchos detalles!). Un organismo que comparte las secuencias del código significa muy probablemente que con otro organismo tiene un antepasado común. Mirando los cambios en el ADN no-funcional nosotros podemos estimar el tiempo desde que ese antepasado vivió. Comparando el genoma nosotros podemos construir un " árbol familiar" de vida en la Tierra.
Basado en los datos del HGP -Human Genome Project- reporta al 23 de enero del 2003 un avance del 99.9% y otras fuentes genómicas podemos decir:
Todos los humanos descienden de un solo individuo que vivió hace aproximadamente 270,000 años.
Los humanos y los Nuevos monos comparten un antepasado que vivió hace aproximadamente 7 millones de años.
Los humanos y ratones comparten un antepasado común que vivió hace aproximadamente 50 millones de años.
Se piensa que toda la vida en la tierra es descendida de un solo organismo origen, de la célula primordial (primer criatura en el desarrollo) que vivió hace aproximadamente 3.5 mil millones de años.
La Tierra fue formada hace aproximadamente 4.6 mil millones de años pero muy probablemente los 3.8 mil millones de años que datan los fósiles podrían ser relativamente incompatibles con la vida.
Cuando más datos del código genético estén disponibles sobre varios organismos, el análisis de diferencias y similitudes de progreso de los códigos en el árbol entero de la vida en la tierra, que se desarrollará en el futuro sin duda, más se sabrá sobre las características del organismo primordial. Quizás la respuesta de cómo la vida nació en la tierra pueda ser revelada, si es que ésta revela que nació en la tierra, tal como sostiene el renombrado astrónomo Fred Hoyle que apoya la teoría espacial.
Espació más allá de los límites de la experiencia humana o entendimiento. Algunos científicos toman un punto de vista con respecto al origen del organismo primordial y lo llaman "el inconocible" no sólo en significado, el asunto es por consiguiente más apropiado para filosofía o religión que la ciencia. El origen del organismo primordial es por consiguiente el equivalente biológico de "la Teoría Bing bang" en Astrofísica, en los que astrofísicos piensan que el universo entero era una vez el tamaño de una pelota del golf que entonces explotó para crear el universo observado. Ellos pueden rastrear los fenómenos cósmicos observados atrás como galaxias, corrimiento al rojo, y la radiación fondo a la pelota del golf pero ellos admiten que es "el inconocible" acerca de cómo la pelota de golf llegó allí.
Algunos creen que la vida se originó en otra parte en el universo y se distribuyó entonces de algún modo. Esto no tiene que significar contaminación biológica de la Tierra temprana por viajeros espaciales que vacían sus tanques de basura. Basándose en evidencia de bacterias fosilizadas en los meteoritos y ADN que se ha recuperado de material que data de 20 millones de años de antigüedad.
La posibilidad que la vida se allá originado en alguna otra parte en el universo (es un universo muy grande) y entonces vino a la tierra, parece la más probable idea. La teoría espacial también es menos egocéntrica. Tenga presente que toda creencia de "la Tierra como el centro del universo" han sido refutadas hasta hoy.
Una consecuencia de la teoría espacial considera que la vida podría distribuirse ampliamente. La vida podría aparecer relativamente rápido en cualquier planeta que tiene las condiciones apropiadas, por lo menos en regiones que estaban en una posición a ser sembrada de la fuente. En otros términos, si hay vida en la Tierra, es probable entonces que allá vida en cualquier sistema cercano que tenga los planetas con las condiciones apropiadas.
¿Cómo, donde y cuando ocurrió el nacimiento de la vida?
Hasta este siglo, es una clase de pregunta que normalmente se considera fuera del límite para la capacidad humana. Dependiendo de su punto de vista, es para nosotros una señal de optimismo ilimitado que la ciencia y sus científicos hoy esperan resolver el enigma de cómo la vida empezó, lo decimos en lo absoluto sin ninguna arrogancia. En 1863, Charles Darwin comentó que era un ejercicio fútil -poco apreciado- para intentar aplicar el pensamiento científico a este origen de orígenes, cuando las primeras cosas vivientes asumieron y transformaron a nuestro planeta inanimado. Ocho años después él había cedido un poco, meditando más adelante, se pregunto si la vida podría haber empezado en algunos "estanque cálidos y pequeños" condimentados con especies químicas orgánicas simples.
¿Pero dónde en la Tierra podemos encontrar los ladrillos moleculares que formaron la vida, en un planeta que simplemente es una masa de piedra y agua? Nosotros nos hemos acostumbrado a la idea de una Tierra que germina la vida en cada nicho, que es difícil imaginarse el mundo yermo –inhabitado- de hace cuatro mil millones de años, cuando los mares fueron formados y el propio planeta era una mitad no más vieja -mil millones de años-. De algún modo, este mundo desovó las proteínas y los ácidos nucleicos -ADN y ARN- ésas son las huellas digitales moleculares que distinguen vida.
Algunos científicos han especulado que estas moléculas no son en absoluto de cosecha propia, es decir esa vida se sembró del espacio, por esporas llevadas desde el profundo espacio helado a otra parte a través del vacío interestelar de un mundo viviente. Esta idea, se ha llamado "panspermia" en 1907 por el químico sueco Svante Arrhenius y se hizo revivir en los años sesenta por Francis Crick, el co-descubridor de la estructura del ADN.
Pero finalmente esto no sólo es satisfactorio como hipótesis, mientras ésta dirige hacia afuera la atención, la pregunta central la envía a otro lado, a otro lugar, pero sigue siendo científica -- porque no es obvio cómo pudiera probarse la vida-. La mayoría de los científicos prefiere asumir que las moléculas que constituyeron los organismos más primitivos surgieron de moléculas más simples, pequeñas formadas por procesos no biológicos en la Tierra primitiva.
¿Cuáles son estos elementales leíbles de la sustancia vida?
Son las proteínas, largas cadenas de moléculas más pequeñas llamadas aminoácidos. Mucho del trabajo sobre el origen de vida se ha enfocado en la pregunta de cómo los aminoácidos se formaron y cómo ellos se unieron en proteínas. Los aminoácidos contienen carbono, hidrógeno, principalmente oxígeno y átomos de nitrógeno. Todos éstos elementos habrían estado presentes en alguna forma en la atmósfera de la joven Tierra: al contrario de la atmósfera de hoy, no era principalmente una mezcla de oxígeno y gas de nitrógeno, en cambio puede haber contenido el nitrógeno junto con monóxido de carbono o dióxido -emitido de volcanes-, o quizás el metano -un compuesto de carbono e hidrógeno-. Aunque las moléculas de aminoácidos son pequeñas y simples comparadas con las proteínas, ellas son complejas cuando se les compara con las moléculas de estos gases.
Pero el paso de las mezclas de gases crudos a los aminoácidos sofisticados no es tan complicado como podría parecer. En 1953, Harold de los químicos Urey y Miller’s de la Universidad de Chicago, ellos mostraron que pudieran hacer unos aminoácidos simplemente mezclando amoníaco, hidrógeno, metano y vapor de agua en un frasco de vidrio y desintegrándolo con descargas eléctricas. Ellos sugirieron esto, dado que sería un poco como los relámpagos que existieron a través de los cielos prístinos –primitivos-.
Urey y Miller’s con su experimento dieron un giro, al persuadir a científicos que el origen químico de vida no es una desesperada propuesta. Pero realmente no proporciona ninguna respuesta firme. En primer lugar, el carbono en la atmósfera temprana estaba probablemente limitado a los óxidos del carbono, no en el metano. Si en cambio se usan los óxidos, la formación de aminoácidos en el experimento es despreciable. Otros esquemas, usando los materiales de arranque simples y las fuentes crudas de energías para estimular las reacciones, se ha propuesto subsecuentemente como los mímicos de la manera que se podrían haber formado los aminoácidos; pero es justo decir que incluso este primer paso en busca del origen no resuelve hacia los restos de proteínas. Hay también una buena razón para creer que pueden formarse los aminoácidos en el espacio por reacciones que ocurren en las superficies de asteroides helados o meteoritos--ellos se han identificado, por ejemplo, en varios meteoritos ricos en carbono que se han colapsado en la Tierra-. Así aun cuando la vida no se puede desechar su origen el espacio, probablemente parece que algunos de sus ladrillos llegaron de esta manera.
Los eslabones de la cadena de ADN, entretanto, son más complicados. Ellos se llaman nucleótidos, compuestos de tres partes: una base, que se pega otra bajo una unión de doble hélice; una molécula de azúcar y un Ion de fosfato. El fosfato esta en minerales--aunque es duro de formarlo en una forma soluble. Desde que generalmente se cree que la química formativa de vida habría tenido lugar en el agua, éste ha sido un problema. Los azúcares pueden construirse de una molécula pequeña llamada formaldehído que podría haber estado posiblemente presente en la Tierra primitiva. Las bases de ADN son difíciles de sintetizar, pero nuevos químicos han descubierto las maneras creíbles de hacerlo en reacciones crudas que involucran el cianuro de hidrógeno, una simple y pequeña molécula.
Por encima de todo esto la pregunta es cómo los ladrillos se unieron en las cadenas. Esto es lo más problemático que podría haber aparecido al principio. En primer lugar, el agua tiene una tendencia a dividir el eslabón, es decir separar a los aminoácidos .Una manera prometedora alrededor de esto es suponer que la vinculación pasó en las superficies de minerales donde los aminoácidos podrían ligarse. Químicos han mostrado que ciertos minerales comunes, como un tipo de arcilla llamados ILLITE -minerales de arcilla que tienen la estructura de cristal de muscovite esencialmente-, puede catalizar la unión de aminoácidos. Otro de arcilla, montmorillonite -un mineral arcilloso suave que es un hydrous aluminio silicate con la capacidad considerable de intercambiar parte del aluminio por bases y magnesio), puede ayudar a la formación de cadenas de nucleótidos.
La razón detrás de todos estos esquemas es que si los mares fueron finamente un combinado de todas las moléculas pequeñas en cantidades diminutas, formadas de los constituyentes básicos de la atmósfera, entonces ellas se podrían haber concentrado en ambientes cálidos, mientras las albuferas -almacenamiento de líquidos- costeras evaporan y conspiran para combinar en un rociar aun más fino los componentes de proteínas y ADN. Todo requiere un salto considerable de fe, pero el punto es mostrar que la vida sólo podría haber empezado de una manera parecida en cualquier lugar del universo, requiriendo algo extraordinario como una "piel arrojada de la ventana de alguna nave espacial visitante". Se a investigado el origen de la vida a partir de la naturaleza que gobierna está, que por cierto esta por todas partes, nuca debemos establecer la plausibilidad, mientras no se encuentren las pruebas.
Otro pensamiento, llamado escolar es un guión muy diferente, sin embargo, propone: apunta a los ecosistemas que crecen alrededor de las primaveras calientes llamadas aberturas hidrotérmicas en el suelo de los océanos profundos, fuera de alcance de la luz del sol que finalmente apoya a la mayoría de las comunidades vivientes. En las comunidades de la abertura hay organismos que pueden vivir del calor y de beber ricos nutrientes minerales y gases que vierten estas aberturas, les gusta el humo espeso de las chimeneas de la abertura volcánica. ¿Quizás las aberturas hidrotérmicas proporcionaron ambos materiales crudos de la vida primitiva y la energía necesaria para conseguir que ellos reaccionaran para hacer las moléculas más complejas? Es una idea contenciosa; algunos expertos, como Miller Stanley, contienden que las aberturas harían más para quemar a las moléculas complejas que para crearlas.
Pero aun cuando nosotros podemos deducir cómo hacer los componentes de las proteínas y los ácidos nucleicos y atarlos juntos, nosotros no habremos obtenido una receta de la vida. Las proteínas no son el azar de probabilidad cero, no son solo ataduras de aminoácidos -ellas incluidas forman información puesta en código en la secuencia específica en que los aminoácidos se unen-. Esta secuencia determina la forma de la cadena plegada de la proteína que a su vez determina su función biológica. La información para una proteína es puesta en código en los genes del ADN, la hélice doble. Pero para traducir y copiar esta información, el ADN necesita la ayuda de proteínas. Así que el rompecabezas central es: ¿qué vino primero, ADN o proteínas?
La conclusión actualmente no es una cuestión de estar a favor o en contra. En cambio, investigadores creen, que la "vida" más primitiva puede haber contado con un ADN primo del RNA. Es del agrado de muchos considerar el ADN un caso particular de la RNA. La ARN puede poner en código las instrucciones para una proteína en su secuencia de nucleótidos; de hecho, una secuencia de ADN se copia primero en la forma de ARN antes de que se tradujera en una proteína en las células. Pero ARN tiene otro talento: aveces puede actuar como una proteína catalizadora de las reacciones químicas. El descubrimiento de "ARN catalizador" en los años ochenta por químicos Sidney Altman y Thomas Cech empujaron la idea que la vida más primitiva era un "mundo de ARN" en que el ARN hizo todo el trabajo duro, sólo para ser relegado finalmente al mensajero del ADN, una vez formadas las proteínas constitutivas de la célula.
Cuestión de Oxigeno
La vida tal vez vino de oscuros, húmedos y aparentemente malolientes lugares naturales en donde de los más extraños eucariotes no se sospechaba su presencia. Gustaban de zonas pantanosas como las de la zona de Paztcuaro, aquí en Michoacán, para pulular principalmente estas células simples eucarióticas –protistas-, tal como todas las células, estas deben producir ATP para sobrevivir. Estos lugares todavía no contienen suficiente oxigeno para sostener la síntesis de ATP.
Algunos protistas no poseen mitocondria, sobreviven de la fermentación anaerobia en el citosol. Por ejemplo el ciliado vive sofocantemente en los intestinos pobres de oxigeno de la cucaracha dónde ayuda a que el insecto digiera la celulosa. En lugar de consumir oxigeno el mitocondrion Nyctotherus tiene la propiedad extraña de excretar el hidrógeno como un derivado de la síntesis de ATP. Organelos generadores de hidrógeno similares -hidrogenosomas- se han estudiado en eucariotes anaerobios por 25 años. Hidrogenosomas han sido a menudo sospechosos de provenir de la misma bacteria propuesta por la teoría endosimbiótica –origen de las mitocondrias actuales-. Pero Akmanova informa que un hidrogenosoma tiene su propio genoma, mostrando con esto su pasado endosimbiótico directamente. Células Nyctotherus qué no crecen en cultivos y tienen que ser manejadas cuidadosamente, es decir micromanipuladas en los intestinos posteriores de la cucaracha encierran hidrogenosomas que pueden estar etiquetados por los anticuerpos en contraste con el ADN.
Investigadores encuentran que la célula produce un ribosomal RNA que aunque no demostrado por hibridación en situ localizado en el organelo, llevan todos la secuencia característica esperada para mitocondrias ciliate. Más, puede parecer a un mitocondrion, excepto que este organuelo ADN, es indiscutiblemente un hidrogenosoma porque produce hidrógeno. Akmanova encontró consumo de hidrógeno metanogénico endosimbiótico dentro de las células de Nyctotherus. Finalmente el Nyctotherus expresa un gen de codificación nuclear para un hidrogenosoma -una enzima que hace el hidrógeno- eso probablemente se importa en el hidrogenosoma con un transporte péptido.
La importancia evolutiva de estos resultados es doble, primero en la asociación DNA hidrogenosoma era hasta aquí un genuino eslabón perdido.
Nota: la reducción de nitrato NO3 a nitrógeno gaseoso N2 se denomina desnitrificación, estas bacterias son anaerobias (Nyctotherus).
Figura de un ciliate protozoario dentro del intestinos de un Discus. La izquierda, vista superior, la vista Lateral del organismo.
Nyctotherus. Este organismo se encontró en el intestino de un Discus –Symphysodon- del Sudeste de Asia. La apariencia vacuola contráctil, el macronucleus y el posible micronucleus, es similar a especies de Nyctotherus que se encuentran en el colon de anfibios y en algunos invertebrado como las cucarachas.
El biólogo evolucionista "estudia los pasos de las adaptaciones milagrosas tan características de cada aspecto del mundo orgánico evolucionado"[44]. Pero la naturaleza general de tales pasos adaptables todavía es incierta. Se piensa a menudo que la evolución es producto de eventos imprevisibles –aleatorios-. Podríamos en este mismo sentido esperar que los pasos tomados por la adaptación deban ser aleatorios, biológicamente y temporalmente.
Fuerza del ritmo
Philip Gerris, presenta una teoría de derivación matemática (series de tiempo) para mostrar lo contrario, los pasos adaptables pueden tener un ritmo bastante fuerte. Encontró que la fuerza del ritmo adaptable es su regularidad temporal relativa, es igual a una constante, misma para toda población microbiana. Como una consecuencia, se predicen números de adaptaciones acumuladas para tener una proporción de la varianza/media índice de variación. La teoría derivada, es potencialmente aplicable al estudio de evolución molecular. Las poblaciones de organismos se adaptan a su ambiente a través de la producción de mutaciones beneficiosas y la fijación subsiguiente de estas mutaciones al predominio en la población a través de la selección natural, un proceso conocido como fijación. La fijación de una mutación beneficiosa dada, toma a menudo un gran tiempo. El resultado es la presencia simultánea en la población de varios nuevos linajes que cada uno lleva una ventaja selectiva encima de su progenitor común. En las poblaciones microbianas, la unión genética (es decir, escasez de recombinación) entre las mutaciones beneficiosas, un fragmento grande de estos linajes causará permanecer en la competición directa a lo largo del concurso resultante para la fijación. Este período de competición introduce un grado de previsibilidad por el tiempo que pasa antes de una ganancia, o éxito, el linaje es fijo. El resultado es la uniformidad relativa en los intervalos de tiempo entre las fijaciones.
El fenómeno de competición entre linajes creados por las mutaciones beneficiosas se ha llamado " efecto Hill-Robertson " para la población sexual e "interferencia clonal" para la asexual. Los efectos fueron deducidos por Fisher y Muller, históricamente, este fenómeno ha sido considerado más a menudo en el contexto de discusión y modelos de la ventaja evolutiva de sexo: puede verse como una fuente de ineficacia en selección natural que puede remediarse por la recombinación aumentada. Los datos de los experimentos con el coli Escherichia y el virus stomatitis vesicular, confirmaron la predicción, que, como proporción de la mutación o aumentos de tamaño de población, el número de competidores de los linajes debe aumentar y por consiguiente (1) la ventaja de aptitud del linaje premiado debe aumentar y (2) la proporción en que los linajes premiados están fijos debe aumentar a medida que disminuyen la velocidad. No se dirigió la regularidad temporal de adaptación, sin embargo, en los experimentos o los modelos anteriores. Philip Gerris se enfoco en el aspecto temporal de adaptación. Su simplicidad relativa revela su generalidad. Muchas mutaciones beneficiosas existen breve tiempo, estas mutaciones casi nunca logran una alta frecuencia para afectar la aptitud de la población y son así inconsecuente de un punto de vista evolutivo. Además, una mutación beneficiosa puede ocurrir en un genoma que contiene uno o las mutaciones más deletéreas. Si la aptitud neta del linaje mutante resultante es más bajo que la población la aptitud mala, entonces esta mutación beneficiosa ciertamente se perderá.
La explosión de la vida
Durante el período Cámbrico, que transcurrió entre 570 y 500 millones de años antes del presente, la diversificación y complejización de los seres vivientes empezó a darse a un ritmo acelerado y sentó las bases de muchas de las especies que conocemos hoy en día, las cuales, en comparación, resultan ser ligeras variaciones de las surgidas durante aquella época. Por esa razón, los paleontólogos llaman a este fenómeno "la explosión del Cámbrico".
Aunque con algunas modificaciones, la clasificación de las plantas y animales que ideara el naturalista sueco Carl von Linneo en el siglo XVIII continúa vigente en nuestros días. La categoría mayor del sistema de Linneo es el reino, siguiéndole el filo, que contiene un patrón de desarrollo corporal distintivo de sus integrantes. Cada filo, a su vez, se subdivide de forma sucesiva y en orden descendente de jerarquía en clases, órdenes, familias, géneros y especies, además de otras divisiones intermedias.
El porqué de las ramificaciones fue explicado en 1859 por el naturalista inglés Charles Darwin en su obra "El origen de las especies" y esa interpretación es concordante con el hecho de que, en principio, los filos aparecidos en el Cámbrico
coinciden con los de los seres vivientes de la actualidad.
De entre los filos surgidos durante la explosión cámbrica se destacan los equinodermos, como las estrellas y los erizos de mar; los anélidos o gusanos segmentados, como las lombrices; los moluscos, como las almejas, los calamares, pulpos y caracoles. También se encuentran los poríferos, representados por las esponjas; los artrópodos, como los insectos, crustáceos y arágnidos; y los cordados, entre los que se hallan los peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Entre los artrópodos, por ejemplo, los fósiles más conocidos son los llamados trilobites.
La vida se desarrolló, no en una línea recta de progreso evolutivo ininterrumpido, sino como un proceso, muy bien explicado por Stephen Jay Gould, de equilibrio interrumpido en el que largos periodos de estabilidad aparente se ven interrumpidos por periodos de cambios repentinos y catastróficos, caracterizados por extinciones masivas de especies. Durante 500 millones de años las líneas divisorias de los periodos geológicos están marcadas por convulsiones repentinas, en las que la desaparición de algunas especies deja el camino libre para la proliferación de otras. Este es el equivalente biológico a los procesos geológicos de la formación de montañas y la deriva continental. No tienen nada en común con la vulgar caricatura de la evolución entendida como un simple proceso gradual de cambio y adaptación.
Según la teoría clásica de Darwin, el surgimiento de las primeras formas de vida multicelular compleja tenía que haber sido precedido de un largo periodo de cambio progresivo y lento que culminase en la "explosión cámbrica" hace 500 millones de años. Sin embargo los descubrimientos más recientes demuestran que esto no fue así. Las investigaciones de Gould y otros demuestran que durante dos tercios de la historia en la tierra ¾ casi 2.500 millones de años¾ la vida estuvo confinada al menor nivel de complejidad registrado, la célula procariota, y nada más.
"Otros 700 millones de años de las células eucariotas mucho mayores e intrincadas, pero no agregación de vida animal multicelular. Entonces en un guiño de tiempo geológico de 100 millones de años, tres faunas totalmente diferentes de Ediacara a Tommotian, a Burguess. Desde entonces, más de 500 millones de años de historias maravillosas, triunfos y tragedias, pero ni un sólo filo nuevo, ni diseño anatómico básico, se ha añadido al registro de Burgess".
En otras palabras, el surgimiento de organismos multicelulares complejos, la base de la vida tal y como la conocemos hoy en día, no fue el producto de una acumulación lenta, gradual y "evolutiva" de cambios adaptativos, sino en un salto cualitativo repentino. Esto fue una auténtica revolución biológica, en la que, "en un momento geológico cercano al principio del cámbrico, prácticamente todos los filos modernos aparecieron por primera vez, junto con algunos más, experimentos anatómicos que no sobrevivieron por mucho tiempo". Durante el periodo cámbrico aparecieron por primera vez nueve filos (la unidad básica de diferenciación en el reino animal) de invertebrados marinos, incluyendo protozoos, celenterados (anémonas de mar, medusas), esponjas, moluscos y trilobites. Tardó 120 millones de años en completarse la evolución de todos los filos de invertebrados. Por otra parte tuvimos la rápida desaparición de los estromatolites, que habían sido la forma de vida dominante durante 2.000 millones de años.
"Los animales multicelulares modernos aparecen por primera vez de forma clara en el registro fósil hace unos 570 millones de años, y con una explosión, no en un crescendo prolongado. Esta ‘explosión cámbrica' marca la aparición (por lo menos en la evidencia directa) de prácticamente todos los grupos más importantes de animales modernos, y todos en un periodo minúsculo, geológicamente hablando, de unos pocos millones de años".
LOS SERES VIVOS
Hemos dicho que la biología estudia a los seres vivos. Por tanto, para empezar, la pregunta que debemos contestarnos es ¿Qué es un ser vivo?.
Esta pregunta podría parecer tonta, después de todo, cualquier persona puede notar que un perro está vivo o que un árbol en particular también lo está. Una roca o un trozo de vidrio, evidentemente, no son seres vivos. A nivel macro el asunto puede parecer muy sencillo. Pero cuando examinamos seres vivos, u "organismos", a nivel microscópico el tema se complica un poco.
Por lo anteriormente expuesto, vamos a diferenciar las características que nos permitirán determinar si "algo" está vivo. Estas características o propiedades son:
a) Organización específica
Esta característica implica que cada tipo de ser vivo (organismo) posee una estructura bien definida. Es decir, todos los adultos de cierto tipo de organismos presentan una estructura bien definida. El tamaño y las características corpóreas en general de un mismo organismo son parecidas. Además, los organismos se encuentran conformados por células, ya que estás son la unidad fundamental de los mismos. La célula es la mínima parte de los seres vivos que es capaz de desempeñar por si mismas las funciones que el organismo en sí ejecuta para mantenerse con vida. Según el organismo este puede ser unicelular o multicelular. Las células se organizan en tejidos, los tejidos en órganos y los órganos en sistemas.
b) Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de actividades de tipo químico, que dan como resultado el que la célula pueda crecer, auto-conservarse y auto-repararse. Las células deben absorber substancias de continuo, las cuales provocan en ellas pequeñas transformaciones, gracias a las modificaciones que la célula provoca en ellas. Estos procesos producen energía que se intercambian entre todo el conjunto de células y es esta energía la que evidencia la vida del organismo.
c) Irritabilidad
Todos los seres vivos son irritables ya que responden a los estímulos que son causados debido a los cambios físicos o químicos que actúan sobre ellos.
Este fenómeno puede ser más notorio en las especies animales que en las especies vegetales para algunos tipos de estímulos y también puede presentarse el caso inverso para otros tipos de estímulos.
Existen plantas que son muy sensibles al tacto y que son capaces de detectar cuando un insecto se posa encima de ellas, siendo su reacción inmediata atrapar el insecto para digerirlo (sí estamos hablando de plantas). Por otro lado, es muy conocido que los animales responden a los cambios de luz y temperatura casi de inmediato.
d) Crecimiento
Otro fenómeno que se presenta en los seres vivos es el crecimiento. El crecimiento se manifiesta como un aumento de la masa celular o como un aumento en el número de células.
Si hablamos del aumento de la masa celular, se debe ser claro a que no se puede catalogar como crecimiento el aumento de líquido en la célula. Nos referimos a que la sustancia viva de la célula aumenta.
e) Reproducción
La reproducción es la capacidad de generar otro ser vivo de las mismas características a partir de sí mismos.
En algunos casos la reproducción se presenta como la división de un individuo en dos, en otros casos es necesaria la presencia de dos individuos para poder producir entre ellos la existencia de un tercero.
e) Adaptación
Los seres vivos son capaces de adaptarse al medio en que viven. De esta manera los seres vivos pueden sobrevivir al enfrentar a los cambios del medio.
Cuando "algo" presenta todas estas características, o al menos la mayor parte de ellas, es porque ese "algo" está vivo. Es decir, estaríamos ante la presencia de un ser vivo.
Los Reinos de los Seres Vivos
Reino (biología)
En biología reino es cada una de las grandes subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres naturales, por razón de sus caracteres comunes.
La primera organización en Reinos se debe a Aristóteles que diferencia todas las entidades de la naturaleza en los conocidos reinos animal, vegetal y mineral. En la actualidad, casi todas las clasificaciones dejan a un lado a los minerales, lo que, en lugar de simplificar la taxonomía de los entes naturales, lo único que consigue es dejar a los virus en tierra de nadie, pues no pueden considerarse estrictamente un ser vivo, a pesar de que «paradójicamente, todo el mundo quiere matarlos» (James Trefil, 1001 cosas que todo el mundo debería saber sobre ciencia). Por tanto, la primera subdivisión de los entes de la naturaleza debe distinguir entre seres vivos, virus y minerales. En biología, la clasificación en reinos se limita a los seres vivos, clasificándose éstos en cinco reinos:
- Reino Monera
- Reino Hongos
- Reino Protistas
- Reino Animal
- Reino Plantas
 Página anterior | Volver al principio del trabajo | Página siguiente  |
Trabajos relacionados
Ver mas trabajos de Filosofia |
|
Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.
Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.