Guía de la unidad No.1 Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Oriente “GUIA DE LA UNIDAD NO. 1” Grupo: 424-A Equipo # 5 Ponce Morales Esmeralda Aparicio Escobedo Jennifer Alejandro Arzaluz Lara Fátima Castro Guía de la unidad No.1 GUIA DE LA UNIDAD NO. 1 1. Ilustra y explica la teoría quimiosintética sobre el origen de la vida. La teoría Quimiosintética o Fisicoquímica del origen de la vida, publicada por el bioquímico Alexander I. Oparin. (“El Origen de la Vida”, 1923), proponía que este problema debía ser explicado enteramente bajo las leyes de la física y la química, aplicadas a las condiciones que prevalecieron en la Tierra en sus tiempos primitivos. O dicho en otras palabras, que la vida podía provenir de substancias no vivas En un principio el universo se formó como la tierra o todo el sistema solar, de la Gran Explosión, en una etapa de consolidación de nuestro sol y la tierra se forma de los polvos cósmicos que rodeaban al protosol, que se transformaba en un sol verdadero y en sus respectivos planetas. La fuerza gravitatoria que pudo unir al polvo cósmico, hizo que la temperatura interna se elevara. Del interior del protoplaneta, se desprendió lo que se ha considerado la atmósfera primaria, que se desprende por falta de un equilibrio entre la fuerza gravitacional y la dinámica molecular de sus componentes, conocida como las fuerzas termodinámicas. Al enfriarse, disminuye la dinámica de los gases que se desprenden, esto unido a la fuerza gravitacional del planeta, se forma la atmósfera secundaria, de la cual es reductora, aunque se dan diversos componentes y proporciones debido a que contenía CH4, NH3, H2O y H2. al bajar la temperatura, se formaron depósitos de agua y una tierra, sin su capa de oxigeno, sin la posibilidad de transformarse en el protector ozono, permitía en paso de ondas de alta energía, posibilitando la reacción entre los componentes de la atmósfera secundaria. Al formarse algunos aminoácidos y azucares, estos podrían formar sus respectivos polímeros: proteínas y polisacáridos. La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron las primeras células primitivas, o estructuras semejantes a células, requirieron un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. Alexander Oparin declaró que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a partir de los gases Guía de la unidad No.1 atmosféricos que se irían acumulando en los mares o lagos de la Tierra; posteriormente, en esas condiciones coexistían.Estos se depositaron junto con el agua, del antiguo océano o en las lagunas terrestres, en las moléculas los átomos activados por las energías existentes, se fueron uniendo originando moléculas de mayor tamaño y otro tipo de moléculas nitrogenadas cuando la concentración fue la adecuada, tanto de proteínas como de carbohidratos, junto con el pH correcto, demostrando que se forman membranas lipídicas en ausencia de vida y obtuvo en el curso de los experimentos unas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. A estas gotas las llamó coacervados. 2. ¿En que consistía la controversia ente biogenistas y abiogenistas? La primera teoría sobre el origen de la vida es la de la generación espontánea que afirma que: la vida podía surgir del lodo, de la materia en putrefacción, del agua de mar, del rocío y de la basura (materia inerte). Esta teoría logró mantenerse en pie durante muchos años, ya que era apoyada por Aristóteles y por la Iglesia, esta última con una variante llamada vitalismo que sostenía: es necesaria la presencia de una fuerza vital, un soplo divino o un espíritu, capaz de dar vida a la materia inerte. Tiempo después, los científicos incrédulos tratan de refutar la teoría de la generación espontánea y lo logra Francisco Redi utilizando pedazos de carne, pero poco después Needham hirviendo por poco tiempo caldos nutritivos, vuelve a tratar de comprobar la teoría de la generación espontánea y con su experimento lo logra. Pero en el mismo siglo Spallanzani vuelve a refutar el experimento de Needham hirviendo por más tiempo los caldos, más sin embargo esto no fue aceptado por la iglesia por considerar que los caldos eran excesivamente hervidos. Guía de la unidad No.1 3. ¿Qué proponen tres investigadores abiogenistas? • ARISTÓTELES fue el fundador de esta teoría. El filósofo sostenía que algunas formas de vida, como los gusanos y los renacuajos, se originaban en el barro calentado por el sol, mientras que las moscas nacían en la carne descompuesta de las carroñas de animales. Aristóteles afirmaba que todo ser provenía espontáneamente, es decir surgía de repente a través de un Principio Activo y un Principio Pasivo. Por ejemplo decía que las ranas y los sapos surgían del lodo (Principio Pasivo), que al combinarse con las propiedades físicas y químicas del suelo, surgían estos seres (Principio Activo). • NEEDHAM: Presenta varios argumentos para sustentar la Teoría de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA. Realizó el siguiente experimento: calentó varios frascos con caldos nutritivos, los selló convenientemente y los dejó en reposo durante algunos días, pero al cabo de ese tiempo APARECIERON varios Organismos. • Otro partidario fue JEAN BAPTISTE VAN HELMONT, que decía que todo ser surgía espontáneamente. Incluso hasta formulaba recetas para fabricar ratones en la cual se debía colocar en una habitación una camisa sucia, transpirada y se le colocaba encima granos de maíz o trigo y a los 21 días aparecían ratones. Afirmaba que los piojos, garrapatas, pulgas y gusanos son nuestros miserables huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas y excrementos. Guía de la unidad No.1 4. ¿Cuál es la propuesta de tres investigadores biogenistas? • FRANCESCO REDI, quien realizó un experimento con 2 frascos de vidrio de boca ancha, en uno colocó carne cruda y la dejó destapada y en el otro hizo lo mismo, pero lo tapó herméticamente y al cabo de varios días observó que al frasco que estaba destapado se había llenado de gusanos y el otro frasco que estaba tapado quedó intacto. Con ello demostró que ningún ser surgía espontáneamente, sino que la aparición de gusanos era producido por las larvas que dejaban las moscas al depositarse en la carne • PASTEUR: Demostró que el aire es la fuente común de los microorganismos. La materia no viva se contamina a partir de las bacterias presentes en el aire, en el suelo y en los objetos. Probó que los Microorganismos no aparecen cuando las soluciones nutritivas son ESTERILIZADAS previamente y refutó los argumentos de Needham sobre la destrucción del Principio Activo por el calentamiento excesivo de las sustancias con una experiencia donde usó MATRACES CON CUELLO DE CISNE. • OPARÍN y HALDANE: Admiten que la atmósfera primitiva de la Tierra estaba constituida por una mezcla de gases muy rica en HIDRÓGENO y pobre en OXÍGENO. Los elementos biogenéticos, Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, estaban combinados con el HIDRÓGENO formando METANO (CH4), AMONÍACO (NH3) y AGUA (H2O). 5. ¿En qué consiste la teoría endosimbiotica de Marbellís? La teoría de la endosimbiosis seriada (SET) describe el origen de las células eucariotas como consecuencia de sucesivas incorporaciones simbiogenéticas de diferentes células procariotas. Margulis considera que esta teoría, en la que define ese proceso con una serie de interacciones simbióticas, es su mejor trabajo. Guía de la unidad No.1 6. Explica e ilustra los siguientes conceptos del origen de la vida Coacervado: Es el nombre con el que Alexander Oparin denominó a un tipo de protobionte. Oparin demostró que se forman membranas lipídicas en ausencia de vida y obtuvo en el curso de los experimentos unas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. A estas gotas las llamó coacervados. Evolución Química: La evolución química es una evolución basada en procesos químicos, no biológicos, que comprenden el cambiar compuestos inorgánicos simples a compuestos orgánicos complejos. Según Oparin como resultado de estos, se pusieron producir dos características importantes de los organismos vivos. Caldo o Sopa primigenia: Esla hipótesis más aceptada de la creación de la vida en nuestro planeta. El experimento se basa principalmente en reproducir en un lugar hermético las condiciones que se dieron en la tierra hace millones de años junto con el caldo primitivo, es decir, los elementos en las proporciones en las que se encontraban entonces. El líquido, rico en compuestos orgánicos, se compone Guía de la unidad No.1 de carbono,nitrógeno e hidrógeno mayoritariamente, expuesto a rayos ultravioletas y energía eléctrica. El resultado es que se generan unas estructuras simples de ARN, en su momento versión primitiva del ADN, base de las criaturas vivas. Parte de este resultado dio origen a la teoría dawkinsiana (que no darwiniana) de la evolución. El concepto se debe al biólogo ruso Aleksandr Oparin, que en 1924 postuló la hipótesis de que el origen de la vida en la Tierra se debe a la evolución químicagradual a partir de moléculas basadas en el carbono, todo ello de manera abiótica. Acido Nucleíco: Son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómerosllamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo). El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico. Posteriormente, en 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica de difracción de rayos X. Evolución Biológica: Es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común.1 2 La palabra evolución para describir tales cambios fue aplicada por vez primera en el siglo XVIII por el biólogo suizo Charles Guía de la unidad No.1 Bonnet en su obra Consideration sur les corps organisés.3 4 No obstante, el concepto de que la vida en la Tierra evolucionó a partir de un ancestro común ya había sido formulado por varios filósofos griegos,5 y la hipótesis de que las especies se transforman continuamente fue postulada por numerosos científicos de los siglos XVIII y XIX, a los cuales Charles Darwin citó en el primer capítulo de su libro El origen de las especies.6 Sin embargo, fue el propio Darwin, en 1859,7 quien sintetizó un cuerpo coherente de observaciones que consolidaron el concepto de la evolución biológica en una verdadera teoría científica. Evolución Molecular: Se refiere a los cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN que han ocurrido durante la historia de las especies diferenciándolas de sus ancestros. Como disciplina, el campo de la evolución molecular se encarga de la evolución de genes y proteínas, preguntándose por la tasa de mutación (véase reloj molecular) y los mecanismos que rigen la evolución molecular. Una de las teorías más destacadas en este campo es la teoría neutralista de la evolución molecular. Biodiversidad: el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de Guía de la unidad No.1 millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el planeta. El término «biodiversidad» es un calco del inglés «biodiversity». Este término, a su vez, es la contracción de la expresión «biological diversity» que se utilizó por primera vez en septiembre de 1986 en el título de una conferencia sobre el tema, el National Forum on BioDiversity, convocada por Walter G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra. Materiales Orgánicos: La materia orgánica es todo residuo o desecho de cualquier ser vivo en el planeta, incluyendo a los propios seres vivos cuando mueren. Los cuerpos muertos de los animales son materia orgánica; incluso los seres humanos cuando morimos, dejando de lado todos los ritos y costumbres de cada cultura y sociedad sobre la muerte y las formas de rendir culto a una persona muerta, no somos más que materia orgánica, lista para ser degradada por los microorganismos. Guía de la unidad No.1 Niveles de organización Molecular: Desde la célula hasta los ecosistemas están compuestos por diferentes niveles de complejidad. Nivel molecular: es el nivel abiótico o de la materia no viva. En él se distinguen cuatro subniveles: Subatómico: formado por partículas subatómicas (protones, electrones y neutrones) Atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña del elemento químico. Molecular: Constituido por moléculas, es decir por átomos unidos mediante enlaces químicos. Supramolecular: Integrado por polímeros que son el resultado de la unión de varias moléculas. La unión de varias macromoléculas dan lugar a asociaciones macromoleculares y esta a su vez se unen formando orgánulos celulares. Las asociaciones moleculares son el límite entre lo abiótico y lo biótico 7. Sobre la evolución explica e ilustra 7.1. Evolución; La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común. La palabra evolución para describir tales cambios fue aplicada por vez primera en el siglo XVIII por el biólogo suizo Charles Bonnet en su obra Consideration sur les corps organisés. No obstante, el concepto de que la vida en la Tierra evolucionó a partir de un Guía de la unidad No.1 ancestro común ya había sido formulado por varios filósofos griegos,[5] y la hipótesis de que las especies se transforman continuamente fue postulada por numerosos científicos de los siglos XVIII y XIX, a los cuales Charles Darwin citó en el primer capítulo de su libro “El origen de las especies”Sin embargo, fue el propio Darwin, en 1859uien sintetizó un cuerpo coherente de observaciones que consolidaron el concepto de la evolución biológica en una verdadera teoría científica. 7.2. La teoría de Lamarck: Lamarck formuló la primera teoría de la evolución. Propuso que la gran variedad de organismos, eran formas estáticas creadas por Dios, habían evolucionado desde formas simples; postulando que los protagonistas de esa evolución habían sido los propios organismos por su capacidad de adaptarse al ambiente: los cambios en ese ambiente generaba nuevas necesidades en los organismos y esas nuevas necesidades conllevaría una modificación de los mismos que sería heredable. ni siquiera se podía entrever la posibilidad lejana de fundarlas sobre hechos evidentes" Juan Bautista Lamarck fue el primer naturalista que formuló una teoría explicativa sobre los procesos evolutivos. La expuso en su Filosofía zoológica, publicada en 1809. Podemos resumir la concepción de Lamarck en los siguientes puntos: •La influencia del medio. Los cambios medioambientales provocan nuevas necesidades en los organismos. •Ley del uso y del desuso. Para adaptarse al medio modificado, los organismos deben modificar el grado de uso de sus órganos. Un uso continuado de un órgano produce su crecimiento (de aquí la frase: la función «crea» el órgano). Un desuso prolongado provoca su disminución. •Ley de los caracteres adquiridos. Las modificaciones «creadas» por los distintos grados de utilización de los órganos se transmiten hereditariamente. Esto significa que a la larga los órganos muy utilizados se desarrollarán mucho, mientras que los que no se utilicen tenderán a desaparecer. Guía de la unidad No.1 En resumen, según Lamarck la evolución se explica por acumulación de caracteres adquiridos en el curso de varias generaciones. 7.3. Los postulados de Darwin: es el padre de la actual teoría de la evolución. Su teoría, expuesta en El origen de las especies (1859), se apoya en los siguientes principios: •Existen pequeñas variaciones entre organismos que se transmiten por herencia. •Los organismos deben competir entre sí por la existencia. En la naturaleza nacen más individuos de los que pueden sobrevivir. •La selección natural: las variaciones que se adapten mejor al medio son las que sobrevivirán y tendrán por tanto más éxito reproductivo; las que no sean ventajosas acabarán siendo eliminadas. •Según Darwin, la evolución biológica es gradual y se explica por acumulación selectiva de variaciones favorables a lo largo de muchísimas generaciones. •La teoría darwinista considera como motor de la evolución la adaptación al medio ambiente derivado del efecto combinado de la selección natural y de las mutaciones aleatorias. Guía de la unidad No.1 7.4. La propuesta de Wallace: A lo largo de su vida, Wallace continuó defendiendo la teoría de la evolución, aunque sus puntos de vista presentaban ligeras diferencias con los de Darwin. Él opinaba que la supervivencia del mejor adaptado era el factor fundamental en la lucha por la vida, con lo que no estaba de acuerdo Darwin. Wallace también afirmaba que la selección natural no podía explicar ciertas características de los seres humanos: su inteligencia, la pérdida del pelo del cuerpo y el desarrollo especializado de las manos. . En resumen propuso una teoría independiente por medio de la selección natural. 7.5. La diferencias entre Lamarck y Darwin: Los historiadores de la ciencia han señalado que, aunque Darwin consideró que las ideas expuestas en el artículo de Wallace eran esencialmente las mismas que las suyas, ciertamente existían diferencias.73 Darwin enfatizó la competición entre individuos de la misma especie para sobrevivir y reproducirse, mientras que Wallace dio una mayor importancia a la influencia del medio para forzar a las especies a adaptarse al entorno local.74 75 También se ha señalado que Wallace entendió la selección natural como un mecanismo de retroalimentación que mantenía a las especies adaptadas al entorno.Como Wallace escribió en su artículo de 1858: «La acción de este principio es exactamente la misma que la del regulador centrífugo de la máquina de vapor, el cual verifica y corrige las irregularidades casi con anterioridad a que se hagan evidentes; del mismo modo ninguna deficiencia en el reino animal puede alcanzar una magnitud notable, ya que enseguida se derrumbaría, haciendo difícil la existencia y provocando casi seguro la extinción».61 El antropólogo y cibernético Gregory Bateson escribió en la década de 1970 que, incluso considerando la cita como una metáfora, Wallace «dijo posiblemente la frase de mayor fuerza de todo el Siglo XIX» Bateson volvió a escribir sobre el tema en su libro Mind and Nature: A Necessary Unity ("Espíritu y naturaleza: una unidad necesaria"), de 1979, y otros expertos han continuado explorando la conexión entre la selección natural y la teoría de sistemas Guía de la unidad No.1 7.6. La teoría sintetica de la evolución: La teoría sintética (también denominada neodarwinismo) consiste fundamentalmente en un enriquecimiento del darwinismo debido a los nuevos descubrimientos de la genética . Los principales fundadores de esta teoría fueron Dobzhansky, Mayr y Simpson. Según la teoría sintética, los mecanismos de la evolución son los siguientes: •La selección natural, igual que en la teoría de Darwin. •Las mutaciones o cambios aleatorios en la estructura genética de los organismos. •La deriva genética o proceso aleatorio por el cual a lo largo de varias generaciones se modifica la estructura genética de las poblaciones. •El flujo genético o proceso por el cual las poblaciones se vuelven genéticamente homogéneas.' La teoría sintética es la teoría mayoritariamente aceptada por la comunidad científica. No obstante, existen teorías alternativas, como la teoría del equilibrio puntuado de Esteban Jay Gould (teoría que concibe la evolución a saltos y no Guía de la unidad No.1 como un proceso gradual) o el neutralismo de Kimura (según el cual las variaciones son neutras desde el punto de vista de su valor adaptativo). 7.7. La teoría del neutralismo : Motoo Kimura es el autor principal de la teoría neutralista de la evolución molecular.[2] Según esta última, la mayoría de los genes mutantes son selectivamente neutros, es decir, no tienen selectivamente ni más ni menos ventajas que los genes a los que sustituyen; en el nivel molecular, la mayoría de los cambios evolutivos se debe a la deriva genética de genes mutantes selectivamente equivalentes. Kimura investigó la probabilidad de que aparezca un mutante con cierta ventaja selectiva en una población finita. En otras palabras: ¿cuál es la probabilidad de que ese gen se propague por toda la población? Kimura halló tres resultados: 1.Para una proteína determinada, la tasa de sustitución de un aminoácido por otro es aproximadamente igual en muchas líneas filogenéticas distintas. 2.Estas sustituciones parecen ocurrir al azar. 3.La tasa total de cambio en el ADN es muy alta, del orden de una sustitución de una base nucleotídica por cada dos años en una línea evolutiva de mamíferos. En cuanto a la variabilidad dentro de la especie, se vio que la mayor parte de las proteínas eran polimórficas, es decir, que existían en diferentes formas, y en muchos casos sin efectos fenotípicos visibles y sin ninguna correlación con el medio ambiente. A partir de estos resultados, Kimura dedujo dos conclusiones: Guía de la unidad No.1 1.La mayoría de las sustituciones de nucleótidos debían ser el resultado de la fijación al azar de mutantes neutros, o casi neutros, más que el resultado de una selección darwiniana. 2.Muchos de los polimorfismos proteínicos debían ser selectivamente neutros o casi neutros y su persistencia en la población se debería al equilibrio existente entre la aportación de polimorfismo por mutación y su eliminación al azar.. 7,8, Teoria del equilibrio puntuado: también denominado Equilibrio interrumpido, es una teoría del campo de la evolución biológica propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972 Lo específico de la teoría del equilibrio puntuado tiene que ver con el ritmo al que evolucionan las especies. Según Eldredge y Gould, durante la mayor parte del tiempo de existencia de una especie ésta permanecería estable o con cambios menores (periodos de estasis), acumulándose cambio evolutivo durante el proceso de especiación (formación de una especie nueva), que sería una especie de revolución genética breve en términos geológicos. No se discute el carácter gradual del cambio evolutivo, sino que se niega la uniformidad de su ritmo. Las diferencias entre la "teoría sintética" y la "teoría del equilibrio puntuado" se refieren no solo al tiempo (rápido o lento) de la evolución, sino también al modo en que ésta se despliega. Así, los neodarwinistas defienden que la evolución se desarrolla en el tiempo, básicamente, según un patrón lineal o filogenético, mientras que los puntuacionistas son partidarios de una evolución en mosaico, es decir: ramificada. La idea de aquellos es la sucesión lineal de una especie a otra; para estos, en cambio, una especie ancestral da lugar a múltiples especies descendientes que, a su vez, o se extinguen o continúan ramificándose En el registro fósil se observa a menudo que las especies permanecen estables durante un tiempo para luego desaparecer o transformarse de forma aparentemente brusca. El gradualismo explica este hecho por las imperfecciones del registro geológico, mientras que según la hipótesis del equilibrio puntuado este hecho sería una consecuencia directa del modo en que las especies evolucionan, haciendo relativamente improbable la fosilización de las formas de transición. Esa improbabilidad aumenta si, como la teoría supone, la especiación se produce sobre todo en situaciones de crisis, en poblaciones de distribución localizada y efectivo reducido Guía de la unidad No.1 8. Explica e ilustra las siguientes evidencias de la evolución. 8.1 Paleontológicas Demuestra la existencia de un proceso de cambio, mediante la presencia de restos fósiles de flora y fauna extinguida y su distribución en los estratos. Numerosas formas indican puentes entre dos grupos de seres, como es una forma intermedia entre reptil y ave presentada por el Archaeopteryx, verdadero ejemplo de la evolución desde los pequeños dinosaurios del Mesozoico y las aves actuales. Otro ejemplo es la evolución de los caballos para adaptarse a las grandes praderas abiertas por las que corrían. Entre sus objetivos están, además de la reconstrucción de los seres que vivieron en el pasado, el estudio de su origen, de sus cambios en el tiempo (evolución y filogenia), de las relaciones entre ellos y con su entorno (paleoecología, evolución de la biosfera), de su distribución espacial y migraciones (paleobiogeografía), de las extinciones, de los procesos de fosilización (tafonomía) o de la correlación y datación de las rocas que los contienen (bioestratigrafía). La Paleontología permite entender la actual composición (biodiversidad) y distribución de los seres vivos sobre la Tierra (biogeografía) antes de la intervención humana-, ha aportado pruebas indispensables para la solución de dos de las más grandes controversias científicas del pasado siglo, la evolución de los seres vivos y la deriva de los continentes, y, de cara a nuestro futuro, ofrece herramientas para el análisis de cómo los cambios climáticos pueden afectar al conjunto de la biosfera. 8.2 Anatómicas Son pruebas basadas en criterios de morfología y anatomía comparada. Los conceptos de homología y analogía adquieren especial relevancia para la comprensión de las pruebas anatómicas. Se entiende por estructuras homólogas aquellas que tienen un origen común pero no cumplen necesariamente una misma función; por el contrario, las estructuras que pueden cumplir una misión similar pero poseen origen diferente, serían análogas. De esta manera, las alas de los insectos y las Guía de la unidad No.1 aves serían estructuras análogas, mientras que las extremidades anteriores de los mamíferos, que presentan un mismo origen pero que llevan a cabo funciones diversas —locomotora, natatoria, constituirían estructuras homólogas. Ejemplos de órganos homólogos los tenemos en las extremidades superiores de muchos mamíferos, con una estructura anat6mica similar, que se ha ido adaptando para desempeñar funciones distintas natatorias (cetáceo), prensiles (mono), voladoras (murciélago), andadoras (caballo), excavadoras (topo), etc., debido a un proceso de evoluci6n divergente llamado también irradiación adaptativa Ejemplos de órganos análogos son aquellos que desempeñan la función de volar en organismos tan distintos como un petrodáctilo (reptil volador de la era secundaria), un ave, un murciélago y un insecto. El proceso mediante el cual dos grupos de animales distintos dan lugar, a lo largo de la evolución, a formas parecidas se denomina convergencia evolutiva. La anatomía comparada permite comprobar la existencia de órganos vestigiales. Cuando tienes frío o te dan un gran susto, se te pone la piel de gallina. Ello se debe a la presencia de músculos que ponen erectos cada uno de los pelos. Para un mamífero con pelo abundante, esa respuesta crea una cámara de aire que le protege del frío o le da un aspecto amenazador (con mayor volumen aparente), lo que puede disuadir a un agresor. 8.3 Taxonómicas La taxonomía es la clasificación de los seres vivos a partir de sus características. Cada especie de seres vivos se agrupa con otras parecidas en grupos. A su vez, los grupos se unen con otros parecidos, dando lugar a agrupaciones de mayor tamaño, hasta llegar al reino. Este tipo de clasificación surgió antes de que se desarrollara la teoría de evolución; sin embargo, se aprecia claramente que las especies se Guía de la unidad No.1 relacionan unas con otras, como si guardaran entre sí parentesco y compartieran antepasados comunes. 8.4 Embriológicas La comparación de embriones de diferentes especies, muestra una gran semejanza en sus primeras fases de desarrollo, hasta adquirir las diferencias propias de cada especie. Las homologías pueden descubrirse durante las fases del desarrollo embrionario, ya que estas permiten relacionar muchos organismos con un ancestro común pero que, en la edad adulta, son muy diferentes. Así, los embriones de ballena presentan dientes que, antes del nacimiento serán sustituidos por barbas y los seres humanos, como todos los vertebrados, presentan en el feto arcos branquiales que desaparecerán todavía en el útero. Ernest Haeckel, científico alemán contemporáneo de Darwin, enuncio su ley biogenética fundamental o de la recapitulación: la serie de fases por las que atraviesa un organismo durante su desarrollo embrionario es una repetición resumida de la larga serie de formas de sus antepasados, desde su origen hasta el presente. Guía de la unidad No.1 Dicho de otro modo la antogenia (el desarrollo embrionario de un ser vivo) es una recapitulación abreviada de la Filogenia (su historia evolutiva). 8.5 Biogeografícas Se basa en el estudio de la distribución geográfica de las especies. Por ejemplo lo monos tonos provienen de un mismo antecesor pero al adaptarse a su espacio han evolucionado diferente. La fauna y la flora de dos regiones son más parecidas cuanto más cercanas están. Esta relación no tendría por qué cumplirse si cada especie se hubiera creado de forma aislada. En cambio, se explica si las especies están relacionadas. Tendrán antepasados comunes y serán parecidas las especies de zonas próximas. Las faunas de América del Sur y de África son diferentes, aunque están relacionadas. Por ejemplo, existen monos en ambos continentes. Se debe a Guía de la unidad No.1 que estos se separaron hace millones de años, por lo que las faunas actuales han evolucionado a partir de esos antepasados comunes. En cambio, Australia tiene una fauna radicalmente diferente; se debe a que se separó mucho antes, por lo que los antepasados comunes con Sudamérica y África son muy lejanos. En los archipiélagos alejados de los continentes es frecuente encontrar especies de animales propias de cada isla, pero muy relacionadas entre sí. Se debe a que dichas islas fueron colonizadas por una especie inicial que se repartió por todas las islas y que en cada una de ellas dio lugar a una especie diferente. 8.6 Bioquímicas Se basa en el estudio de organismos diferentes a nivel molecular. Mientras más parecidas sean dos especies a nivel molecular mayor será el parentesco evolutivo. Cuando se comparan los procesos metabólicos y bioquímicos de organismos diferentes, sorprende la universalidad de las soluciones adoptadas. Por ejemplo, todos los organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en la respiración celular. De una de estas proteínas, el citocromo c, que se encuentra en las mitocondrias, se ha estudiado la secuencia de aminoácidos en diversos grupos. Guía de la unidad No.1 Teniendo en cuenta las semejanzas y diferencias de dichas secuencias pueden establecerse unas relaciones filogenéticas, que coinciden con las obtenidas por criterios morfológicos, taxonómicos, paleontológicos, embriológicos, etc. Entre el ser humano y el chimpancé hay un solo aminoácido diferente, el que ocupa la posición 66, que en el ser humano es isoleucina y en el chimpancé treonina. Entre el ser humano y el caballo hay 12 diferencias y entre el mono y el caballo 11. Teniendo en cuenta el código genético, se puede calcular el número mínimo de mutaciones (sustituciones de nucleótidos) necesario para cambiar el codón de un aminoácido por el codón de otro y establecer así una filogenia en el ámbito molecular. Estas filogenias coinciden básicamente con las establecidas por otros métodos. Si, de acuerdo con Kimura, la mayoría de las sustituciones de aminoácidos de una proteína se considerasen neutras, por no cambiar su función, y el ritmo de sustituciones de aminoácidos fuera constante a lo largo del tiempo, la comparación de las secuencias de aminoácidos de una misma proteína entre diversos grupos permitiría establecer un reloj evolutivo. Determinando por métodos paleontológicos y de datación radiactiva el origen de la diversificación de dos grupos, el reloj evolutivo permitiría establecer una cronología para medir el tiempo de aparición de todas las ramificaciones de la filogenia de dichos grupos. 9. Explica e ilustra en qué consisten las consecuencias de la evolución 9.1 Adaptación: Es el proceso mediante el cual una población se adecua mejor a su hábitat y también el cambio en la estructura o en el funcionamiento de un organismo que lo hace más adecuado a su entorno. Este proceso tiene lugar durante muchas generaciones, se produce por selección natural, y es uno de los fenómenos básicos de la biología. La importancia de una adaptación sólo puede entenderse en relación con el total de la biología de la especie. Julian Huxley De hecho, un principio fundamental de la ecología es el denominado principio de exclusión competitiva: dos especies no pueden ocupar el mismo nicho en el mismo ambiente por un largo tiempo. En consecuencia, la selección natural Guía de la unidad No.1 tenderá a forzar a las especies a adaptarse a diferentes nichos ecológicos para reducir al mínimo la competencia entre ellas. 9.2 Extincion: La extinción es la desaparición de una especie entera. La extinción no es un acontecimiento inusual, pues aparecen a menudo especies por especiación, y desaparecen por extinción. De hecho, la práctica totalidad de especies animales y vegetales que han vivido en la Tierra están actualmente extinguidas, y parece que la extinción es el destino final de todas las especies. Estas extinciones han tenido lugar continuamente durante la historia de la vida, aunque el ritmo de extinción aumenta drásticamente en los ocasionales eventos de extinción. La extinción del Cretácico-Terciario, durante la cual se extinguieron los dinosaurios, es la más conocida, pero la anteriorextinción Permo-Triásica fue aún más severa, causando la extinción de casi el 96% de las especies. La extinción del Holoceno es una extinción en masa que todavía dura y que está asociada con la expansión de la humanidad por el globo terrestre en los últimos milenios. El ritmo de extinción actual es de 100 a 1000 veces mayor que el ritmo medio, y hasta un 30% de las especies pueden estar extintas a mediados del siglo XXI. Las actividades humanas son actualmente la causa principal de esta extinción que aún continúa; es posible que el calentamiento global acelere aún más en el futuro. 9.3 Diversidad de especies: Biodiversidad o diversidad biológica es, según el Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica, el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de Guía de la unidad No.1 las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el planeta. El término «biodiversidad» es un calco del inglés «biodiversity». Este término, a su vez, es la contracción de la expresión «biological diversity» que se utilizó por primera vez en septiembre de 1986 en el título de una conferencia sobre el tema, el National Forum on BioDiversity, convocada por Walter G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra. 10. ¿A que se le llama biodiversidad, cual es su importancia, que características tienen los 5 reinos y los tres dominios? Da tres ejemplos de cada uno Se le llama biodiversidad al conjunto de todos los seres vivos y especies que existen en la tierra y a su interacción. La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita. El gran número de especies se calculan alrededor de 30 millones; esta cifra no es exacta debido a que no se conocen todas las especies existentes en nuestro planeta La biodiversidad es importante biológicamente debido a que cuantas más especies y diversidad haya en el planeta más material genético y disponibilidad de opciones habrá ante un cambio climático. Es decir que si todos fuéramos iguales genéticamente, no tendríamos posibilidades ante determinados cambios ambientales que podrían llevar a una extinción masiva. Es útil tanto para la especie humana como para otras tanto estéticamente como en relación a las cadenas alimentarias. En cuanto a la ética es importante mantenerla porque sin biodiversidad se acotan nuestras posibilidades de opción y la de otras especies también. Piense que si se extingue una especie muy Guía de la unidad No.1 probablemente se produzcan cambios drásticos en ese ambiente ya que ese nicho ecológico queda vacío. REINO DE LAS MONERAS: Son organismos que pertenecen al Nivel de Organización Protoplasmático. Son UNICELULARES y se distinguen por no poseer un Núcleo bien organizado. Son PROCARIOTAS porque el material genético (ADN o CROMOSOMAS) al no tener Carioteca o Membrana Nuclear, se encuentran dispersos en el Citoplasma. Comprenden a las Cianofíceas y Bacterias. Las Cianofíceas o Algas verde azuladas son Autótrofos, ya que realizan la Fotosíntesis y algunas Bacterias se nutren por Absorción, ya sea descomponiendo a sustratos orgánicos como las Saprófitas, o infectando a un organismo vivo y viviendo a expensas de él como las PARÁSITAS y otras son HETERÓTROFAS y AUTÓTROFAS. Poseen un Sistema de Nutrición: AUTÓTROFA, HETERÓTROFA y ABSORCIÓN. Las Bacterias son CÉLULAS muy PEQUEÑAS, Tienen REPRODUCCIÓN ASEXUAL. Tienen PARED CELULAR POROSA. Presentan DIFERENTES FORMAS (Cocos, Bacilos, Espirilos, Vibriones). Producen ENFERMEDADES (Tuberculosis, Lepra, Sífilis, Neumonia, etc.) Hay Bacterias BENEFICIOSAS (Producción de alcohol y vinagre, quesos, yogurth, etc.). Las CIANOBACTERIAS poseen CLOROFILA y un Pigmento azul llamado FICOCIANINA. Pueden estar libres o en colonias. Guía de la unidad No.1 REINO DE LOS PROTISTAS: Pertenecen al Nivel de Organización Celular. Son seres UNICELULARES y EUCARIOTAS porque presentan un núcleo bien organizado con Membrana Nuclear. Son AUTÓTROFOS, porque realizan Fotosíntesis como las Algas unicelulares, HETERÓTROFOS como los Protozoos (Ameba, Paramecio) y se nutren por ABSORCIÓN como las Levaduras. También pertenecen las Euglenofitas, que tienen características animales y vegetales porque presentan cloroplastos y tienen flagelos. Se asemejan a plantas (DINOFLAGELADOS, EUGLENOFITAS, DIATOMEAS), a hongos (PLASMODIOS, LEVADURAS) y a animales (ZOOFLAGELADOS (TRYPANOSOMA), SARCODINOS (AMEBA), ESPOROZOARIOS PARASITARIOS (PLASMODIUM) y CILIADOS DEPREDADORES (PARAMECIO). Pertenecen al Nivel de Organización: PROTOPLASMÁTICO. Algunos son INOFENSIVOS y otros PARÁSITOS. Producen ENFERMEDADES como el PLASMODIUM (PALUDISMO), La AMEBA (DISENTERÍA AMEBIANA), TRYPANOSOMA (ENFERMEDAD DEL SUEÑO). Algunos son BENEFICIOSOS: Las Algas verdes producen grandes cantidades de OXÍGENO, Algunos Protozoarios sirven de alimento a otros animales pequeños. Otros secretan sustancias minerales que forman depósitos en los mares formando la Piedra caliza y el pedernal, etc. REINO FUNGI: Pertenecen al Nivel de organización Celular. Son Pluricelulares, carecen de Clorofila, son de vida fija y Eucariotas porque presentan un núcleo bien diferenciado, con Membrana Nuclear y el material genético (cromosomas) no se encuentra disperso en el Citoplasma. Pueden ser Parásitos o Saprófitos. Son de VIDA FIJA. Pertenecen los Hongos de Sombrero y los Mohos. Su sistema de nutrición es por ABSORCIÓN de materia orgánica, son HETERÓTROFOS y DESCOMPONEDORES. Poseen células diferenciadas llamadas HIFAS. Algunos Hongos son BENEFICIOSOS, ya que liberan sustancias nutritivas como compuestos de Guía de la unidad No.1 CARBONO, NITRÓGENO y FÓSFORO y liberan MINERALES que pueden usar las plantas. El PENICILLIUM se utiliza para la producción de la PENICILINA. Los Hongos Parásitos son nocivos pues producen ENFERMEDADES y afectan a los CULTIVOS. REINO PLANTAE: Consta de organismos EUCARIÓTICOS, fotosintéticos y generalmente multicelulares. La capacidad que tienen las plantas y otros organismos fotosintéticos de captar energía de la luz solar, con moléculas de alta energía, proporcionan una fuente de energía que pueden usar casi todas las otras formas de vida en la Tierra. Se encuentran las PLANTAS CELULARES, que pertenecen al Nivel de Organización Celular, por ejemplo las Briófitas, Algas Pluricelulares y Líquenes, que realizan Fotosíntesis, es decir son Autótrofos. Las PLANTAS VASCULARES, que pertenecen al Nivel de Organización de Sistemas de Órganos, por ejemplo las Gimnospermas, Pteridófitas y Espermatófitas: Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. Guía de la unidad No.1 REINO ANIMALIA: Presentan las siguientes características: - Son seres vivos pluricelulares, - Sus células no poseen membrana de celulosa, Son HETERÓTROFOS, se alimentan de otros seres vivos o de restos de ellos, -Se reproducen sexualmente por Anisogamia, forma de reproducción sexual en la cual una célula reproductora es más grande que la otra y ambas son móviles. Se desarrollan a partir de una blástula (estado embrionario que se origina a partir de un huevo o cigoto). Los Espongiarios pertenecen al Nivel de Organización Celular; los Cnidarios pertenecen al Nivel de Organización Tisular, los Platelmintos al Nivel de Organización de Órganos, los Anélidos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermos y Vertebrados: Peces, Anfibios, Reptiles, Aves y Mamíferos pertenecen al Nivel de Organización de Sistemas de Órganos. Son EUCARIOTAS. Algunos son OVÍPAROS, otros son VIVÍPAROS, otros OVULÍPAROS y otros son OVOVIVÍPAROS, con Reproducción SEXUAL y ASEXUAL (en algunos animales). Además existen tres dominios en la biología, y es una clasificación propuesta por Carl Wwoese en 1990, que enfatiza la separación de las procariotas en dos grupos. Guía de la unidad No.1 Archaea( Archaebacteria) Los Archaea son células Prokariotas. Al contrario de Bacteria y Eukarya, tienen membranas compuestas de cadenas de carbono ramificadas unidas al glicerol por uniones de éter y tienen una pared celular que no contiene peptidoglicano. Mientras que no son sensibles a algunos antibióticos que afectan a las Bacterias, son sensibles a algunos antibióticos que afectan a los Eukarya. Los Archae tienen rRNA y regiones del tRNA claramente diferentes de Bacterias y Eukarya. Viven a menudo en ambientes extremos e incluyen a los metanógenos, halófilos extremos, y termoacidófilos. Bacteria(Eubacteria) Las Bacterias son células Prokariotas. Como los Eukarya, tienen membranas compuestas de cadenas de carbono rectas unidas al glicerol por uniones éster. Tienen una pared celular conteniendo peptidoglicano, son sensibles a los antibióticos antibacterianos tradicionales, y tienen rRNA y regiones del tRNA claramente diferentes de Archaea y Eukarya. Incluyen a mycoplasmas, cyanobacteria, bacterias Gram-positivas, y bacterias Gram-negativas. Eukary (Eukaryota) Los Eukarya (escrito también Eucaria) son Eukariotas. Como las Bacterias, tienen membranas compuestas de cadenas de carbono rectas unidas al glicerol por uniones éster. Si tienen pared celular, no contiene ningún peptidoglicano. No son sensibles a los antibióticos antibacterianos tradicionales y tienen rRNA y regiones del tRNA claramente diferente de Bacterias y Archaea. Incluyen a protistas, hongos, plantas, y animales. Guía de la unidad No.1 Fuentes consultadas 1. benitobios.blogspot.com/.../teora-quimiosinttica-ofisicoqumica.html http://www.prepafacil.com/cch/Main/TeoriaQuimiosinteticaDeOpari n 2. http://es.wikipehttp://ecociencia.fateback.com/biogenistal/abiogeni staprudiferencias.aportaciones.hdia.org/wiki/Endosimbiosis_seria da 3. http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=2008091818392 1AAkEB7z 4. http://bios0910.blogspot.mx/2010/01/origen-de-la-vida.html 5. http://es.wikipehttp://ecociencia.fateback.com/pruebasevol/prueba sevolucion.hdia.org/wiki/Endosimbiosis_seriada 6. http://origen.vida.-conceptos.com/defivol/origeny sevolucion.h 7. www.biocab.org/evolucion. http://es.wikipedia.org/wiki/Alfred_Russel_Wallace#Teor.C3.ADa_ de_la_evoluci.C3.B3n http://symploke.trujaman.org/index.php?title=Teor%EDa_de_la_evolu ci%F3n http://michael-biologia.blogspot.mx/ es.wikipedia.org/wiki/Evolución_biológica 8. . http://ecociencia.fateback.com/pruebasevol/pruebasevolucion.h http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/pruebasevolucion.html?x=20070417klpcnavid_334.Kes 9. platea.pntic.mec.es/~jpascual/vida/vegetal/biodveg.htm 10.http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=2008090217485 6AAIMhir