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¬¬MARAVILLAS DE LA BIOLOGÍA¬¬ (Los diez inventos de la evolución)

¬¬MARAVILLAS DE LA BIOLOGÍA¬¬ (Los diez inventos de la evolución)

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  • Publicada el 10.10.2010 a las 00:49h.
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La naturaleza es una máquina de generar patentes: la vida, el sexo, la muerte...

Explora los hitos del mundo natural a la luz de los últimos hallazgos

Estos son los elementos de la lista. ¡Vota a tus favoritos!

EL SEXO

1. EL SEXO

El origen del sexo es uno de los mayores galimatías de la biología moderna. A priori, la reproducción asexual es más cómoda: todo mundo puede generar descendencia partiéndose en dos y no hace falta gastar energía en buscar una `media naranja` La reproducción sexual es una coctelera que mezcla... Ver mas
El origen del sexo es uno de los mayores galimatías de la biología moderna. A priori, la reproducción asexual es más cómoda: todo mundo puede generar descendencia partiéndose en dos y no hace falta gastar energía en buscar una `media naranja`

La reproducción sexual es una coctelera que mezcla genes aleatoriamente. Un espermatozoide se une a un óvulo para formar una nueva célula, y a partir de ahí comienzan el proceso de duplicación del ADN y la meiosis, un baile de cromosomas en los que éstos se mezclan para generar otros nuevos. Es el verdadero meollo de la cuestión, porque, además hay genes tramposos que intentan a toda costa pasar a la descendencia, aunque para esto tengan que pisotear a otros. Visto, así no parece que el sexo sea la mejor forma para perpetuarse, pero sí esta presente en casi todos los organismos eucariotas, por algo será. Y es que para éstos el celibato es peor, porque conduce inevitablemente a la extinción.

Ya en 1894 el biólogo alemán Agust Weismann alegó que el sexo beneficia a las poblaciones, pues agrupa combinaciones de genes positivos que mejoran la progenie, y de negativos, que borran del mapa a sus portadores. Seguramente sucedió así en sus orígenes: un puñado de células comenzó a mezclar sus materiales genéticos en lugar de clonarse, como hacían las bacterias.

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*LA VISTA*

2. *LA VISTA*

Los primeros ojos del registro fósil son de hace 540 millones de años, muy próximos a la llamada explosión del Cámbrico, una época en que, repentinamente y sin que los científicos sepan explicar por qué, la Tierra se lleno de gran variedad de organismos complejos. Por eso, los investigadores... Ver mas
Los primeros ojos del registro fósil son de hace 540 millones de años, muy próximos a la llamada explosión del Cámbrico, una época en que, repentinamente y sin que los científicos sepan explicar por qué, la Tierra se lleno de gran variedad de organismos complejos. Por eso, los investigadores creen o bien el `invento´ de la vista provocó este cambio evolutivo, o bien ya existía y por alguna razón no se fosilizó.

Hay mas de una forma de fabricar ojos. Los de los tribolites eran de calcita, Los camarones, los ostiones y las langostas emplearon cristales de guanina, mientras que los mamíferos optamos por los cristalinos proteicos. Todos tenían en común un fotorreceptor, la rodopsina

LA RODOPSINA cumple dos funciones biológicas: posibilita la visión y regula el ritmo cicardiano de los seres vivos. Los científicos creen que antaño hubo células fotosensibles que contenían rodopsina. Sus hijas evolucionaron en dos direcciones, unas trazaron el camino de la visión y las otras, las del control cicardiano.

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*ORIGEN DE LA VIDA*

3. *ORIGEN DE LA VIDA*

SI viajáramos 3,800 millones de años atrás no encontraríamos un planeta desgarrado que gira a toda máquina escupiendo borbotones de magma entre sus grietas. El día duraba cinco horas y la atmósfera estaba cubierta de una niebla espesa sin oxigeno. En estas condiciones tan poco propicias surgió... Ver mas
SI viajáramos 3,800 millones de años atrás no encontraríamos un planeta desgarrado que gira a toda máquina escupiendo borbotones de magma entre sus grietas. El día duraba cinco horas y la atmósfera estaba cubierta de una niebla espesa sin oxigeno. En estas condiciones tan poco propicias surgió la vida. No se sabe como empezó, pero sí que se trató de una relación química entre átomos y moléculas que se atraían y repelían.

La primera pista de origen de la vida se obtuvo en 1970, cuando se observaron columnas de agua hirviente que brotaban de las fallas de las islas Galápagos. VIAJE AL FONDO DE LA TIERRA. Siete años mas tarde una expedición estadounidense descubrió una riqueza animal enorme tras aquellas columnas, así como chimeneas hidrotermales de las que emanaban sulfuros metálicos en ebullición. El agua de mar se filtraba por las fumarolas y se cargaba de minerales y gases, a partir de los que algunas bacterias, capaces de vivir a mas de 100ºC extraían hidrógeno, lo unían al CO2 y formaban materia orgánica. Quizá, pues, el primer organismo vivo no fue la célula libre formada en una sopa de elementos, como propuso Darwin, sino que se gestó en el laberinto rocoso de células minerales en las entrañas de la Tierra

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*LA CÉLULA COMPLEJA*

4. *LA CÉLULA COMPLEJA*

Las bacterias y tal vez las arqueas fueron las únicas gobernantas durante 3,000 millones de años. Cuesta entender cómo estos seres tan "aburridos" por su simpleza, dieron pie a las células complejas que forman los animales y plantas. Precisamente es el núcleo donde se almacena el ADN, lo que las... Ver mas
Las bacterias y tal vez las arqueas fueron las únicas gobernantas durante 3,000 millones de años. Cuesta entender cómo estos seres tan "aburridos" por su simpleza, dieron pie a las células complejas que forman los animales y plantas. Precisamente es el núcleo donde se almacena el ADN, lo que las distingue de las bacterias.

Las hipótesis más consensuadas sobre el paso de procariota a eucariota apuntan en una dirección: los procesos simbiogenéticos , esto es, el intercambio de material genético entre diferentes bacterias con diferentes habilidades. Para el microbiólogo Carl Woese, las eucariotas nacieron por la fusión de procariotas y bacterias. Y para Nick Lane , la clave esta en las mitocondrias, orgánulos celulares que tienen su origen en bacterias devoradoras de oxigeno. Las mitocondrias son las centrales energéticas de la célula y no parecen ser el mejor lugar para almacenar genes -¡producen descargas eléctricas!- aunque tienen los suyos bien resguardados. Por eso se cree que las eucariotas inventaron el núcleo, donde conservan celosamente su molécula de la herencia.

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LA MUERTE

5. LA MUERTE

Aunque no lo parezca la muerte tiene beneficios evolutivos. Hace 3,000 millones, las cianobacterias que poblaban el planeta Tierra contenían una maquinaria suicida de enzimas que desmantelaba la célula desde adentro. Este proceso de quitarse de en medio llamado apoptosis puede tener su... Ver mas
Aunque no lo parezca la muerte tiene beneficios evolutivos. Hace 3,000 millones, las cianobacterias que poblaban el planeta Tierra contenían una maquinaria suicida de enzimas que desmantelaba la célula desde adentro.

Este proceso de quitarse de en medio llamado apoptosis puede tener su origen en la especialización celular.

Las poblaciones de coanobacterias estaban conformadas por trillones de células que empezaron a realizar funciones distintas para adaptarse al entorno. Con su muerte, las suicidas apoyaron a las de la linea principal, la cual se perpetuó.Del mismo modo para que se formen las manos en el embrión del ser humano, las células que unen los dedos con una membrana tienen que sacrificarse.

VIEJAS DUDAS- Solo la muerte hace posible la vida multicelular, pero un cosa es morir y otra hacerse viejo. En los años cincuenta se creía que envejeciamos a causa de los radicales libre, que atacaban el ADN y las proteínas, pero ahora se sabe que estas moléculas optimizan la respiración celular. La alimentación tiene que ver mucho con la longevidad. Estudios con ratas han demostrado que una restricción calorica alargan la vida y hace que se padezcan menos enfermedades asociadas al envejecimiento. Eso sí, el castigo por vivir mas años es la infertilidad.

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LA CONCIENCIA

6. LA CONCIENCIA

Antes del primer año los bebés se reconocen en el espejo. Esta capacidad que llamamos conciencia plantea varias interrogantes. El cerebro físico es producto de la evolución, pero la mente que es inmaterial, ¿de donde surgió? Los neurocientíficos distinguen entre dos formas de conciencia... Ver mas
Antes del primer año los bebés se reconocen en el espejo. Esta capacidad que llamamos conciencia plantea varias interrogantes. El cerebro físico es producto de la evolución, pero la mente que es inmaterial, ¿de donde surgió?

Los neurocientíficos distinguen entre dos formas de conciencia estrechamente relacionadas. La primaria tiene que ver con las emociones y las percepciones , y se alimenta de toda la información que llega al cerebro gracias a los sentidos. La conciencia extendida esta relacionada con la cultura y la representación abstracta del mundo.

Nuestro cerebro esta dotado de una enorme cantidad de fibras nerviosas que conectan sus zonas. Los genes dibujan el circuito general y la experiencia el cableado de los detalles.

Cuando percibimos algo, diferentes regiones del cerebro se activan en sincronía y actúan al unisono tanto para captarlos como para revivirlos.

ASÍ FUNCIONA- La conciencia primaria recoge percepciones y reconstruye el presente, mientras que la extendida une la memoria y el lenguaje, dota de significado emocional a cada percepción, y la añade pasado y futuro.

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EL CÓDIGO GENÉTICO

7. EL CÓDIGO GENÉTICO

En 1953, el biofísico británico Francis Crick y su compañero, el biólogo James Watson, hicieron el descubrimiento más importante de la historia de la biología desde la teoría de Darwin: dieron con la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucleico o ADN. El hallazgo fue el acelerador... Ver mas
En 1953, el biofísico británico Francis Crick y su compañero, el biólogo James Watson, hicieron el descubrimiento más importante de la historia de la biología desde la teoría de Darwin: dieron con la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucleico o ADN. El hallazgo fue el acelerador para descifrar cómo funciona la llamada hebra de la vida. Ésta sigue un código que establece las normas para traducir la información contenida en un gen y fabricar la proteína respectiva. Se creía que el ADN era el origen del código, pero recientes trabajos apuntan a que fue `concebido´por el ARN, mas corto que el ADN y de una sola hebra.

¿DE DONDE SALIÓ EL ARN?

Las últimas teorías en bioquímica apuntan que las chimeneas hidrotermales podrían haber dispuesto las condiciones necesarias para que se formaran los primeros nucleótidos, las piezas que constituyen el ARN y ADN. Éste último que resistía mas las mutaciones, era un almacén de genes mas fiable que el ARN.

Solo había que transformar el ARN en ADN para iniciar el ciclo de la vida. Para ello se necesitaba una enzima, que es la misma que utilizan los retrovirus modernos para copiar su material genético en la célula huésped y replicarse. Por eso "puede que la vida comenzara con un ciclo de vida retrovírico.

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FOTOSÍNTESIS

8. FOTOSÍNTESIS

Que nuestro planeta sea verde se lo debemos al pigmento que tiñe las hojas de los vegetales, la clorofila. Este pigmento es imprescindible para que se produzca la fotosíntesis, un proceso que, con ayuda del sol, transforma la materia inorgánica (CO2) en orgánica (glucosa) y libera el oxígeno que... Ver mas
Que nuestro planeta sea verde se lo debemos al pigmento que tiñe las hojas de los vegetales, la clorofila. Este pigmento es imprescindible para que se produzca la fotosíntesis, un proceso que, con ayuda del sol, transforma la materia inorgánica (CO2) en orgánica (glucosa) y libera el oxígeno que hace posible la vida en la Tierra. La clorofila absorbe la radiación solar, que utiliza para romper las moléculas de agua y, de paso, liberar electrones de su estructura. Si disparamos unas cuantas de estas moléculas negativas sobre el CO2 fijado en las hojas de las plantas, obtenemos glucosa. La extracción de esos electrones tienen lugar en los cloroplastos, estructuras de las células vegetales que contienen la clorofila y otros pigmentos fotosintéticos.

PARTIENDO EL AGUA- los antepasados de los cloroplastos fueron las cianobacterias. Hace 3,000 millones de años, éstas rompían el agua mediante una única sustancia fotosintética, para obtener energía y alimento. El gen que regulaba la síntesis del pigmento se duplicó y originó dos fotosistemas que la selección natural fue separando. Las cianobacterias utilizan uno de esos dos sistemas, pero nunca ambos a la vez. Sin embargo, las plantas y algas actuales emplean dos grupos de clorofilas distintas ¿CUANDO EMPEZARON A COMBINARSE?

Según Lane, las cianobacterias se toparon con un problemas: en el segundo fotosistemas se producía una sobre carga de electrones que lo inutilizaba. Sus células usaban manganeso para protegerse de las radiaciones ultravioletas. Cuando un átomo de manganeso absorbía luz ultravioleta, liberaba un electrón que era engullido por la clorofila en el segundo fotosistema, y el proceso se atascaba.

La solución fue que ambos sistemas funcionaran a la vez. Así los electrones liberados salían del manganeso, atravesaban los dos fotosistemas y llegaban al CO2, se unían en él y producían un deshecho valiosísimo para el planeta: EL OXÍGENO

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*EL MOVIMIENTO*

9. *EL MOVIMIENTO*

La posibilidad de moverse de los primeros organismos, ha dictado el paso de la evolución, el ritmo al que genes y especies cambian a lo largo de la historia. Al final del Pérmico, hace 250 millones de años aparecieron los músculos, `,maquinas capaces de transformar la energía química en mecánica... Ver mas
La posibilidad de moverse de los primeros organismos, ha dictado el paso de la evolución, el ritmo al que genes y especies cambian a lo largo de la historia. Al final del Pérmico, hace 250 millones de años aparecieron los músculos, `,maquinas capaces de transformar la energía química en mecánica. Están formados por bandas regulares de fibras que se contraen o relajan en función de dos moléculas: la actina y la miosina. También hay una segunda familia de proteínas motoras, las kinesinas, que participan en los movimientos de entes celulares, como el de los cromosomas durante la división celular.

ANTEPASADOS

Las bacterias móviles de la actualidad se desplazan deslizándose, contrayéndose o mediante flagelos. Lo que sigue siendo un misterio es como desarrollo movimiento la célula eucariota; si fue a partir de genes que ya estaban en ella, o gracias a la cooperación entre células

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LA SANGRE CALIENTE

10. LA SANGRE CALIENTE

Éste es un un vento bastante reciente que confiere muchas ventajas, UN vaem de sangre caliente, es capaz de generar 10 ó 15 veces más calor que una tortuga de tamaño similar, de sangre fría, que necesita ponerse al sol para mantener su temperatura corporal. Una lagartija huye mucho más veloz que... Ver mas
Éste es un un vento bastante reciente que confiere muchas ventajas, UN vaem de sangre caliente, es capaz de generar 10 ó 15 veces más calor que una tortuga de tamaño similar, de sangre fría, que necesita ponerse al sol para mantener su temperatura corporal. Una lagartija huye mucho más veloz que un mamífero, pero después del sprint debe detenerse a descansar exhausta durante unas horas.

CALIENTES Y RESISTENTES- Gracias a la respiración anaeróbica, los animales de sangre fria generan energía muy rápidamente, aunque no pueden mantenerla mucho tiempo, debido a su metabolismo lento. En cambio el rápido metabolismo de los animales de sangre caliente consume mucho oxigeno y calorías, pero les permite mejorar su rendimiento. Si bien tener sangre caliente supone tener una vida más corta marcada por el hambre, conlleva recompensas, como energía, resistencia y un cerebro voluminoso.

¿CUANDO SE CALENTÓ?

Los antepasados de los mamíferos y las aves (de sangre caliente) se localizan en el periodo Triásico, que comenzó hace 250 millones de años, muy cerca de la extinción Pérmica que acabó con el 95% de las especies.

Según Nick Lane, sino fuera por los herbívoros quizá nunca hubiéramos desarrollado la homeotermia. Es posible que esa relación entre la dieta vegetariana y la sangre caliente tenga que ver con el nitrógeno. Los vegetales, al contrario de la carne, son bajos en este compuesto químico, que resulta esencial para que los organismos fabriquen proteínas. Para conseguir la cantidad necesaria de nitrógeno los herbívoros debían atiborrarse de plantas. Y eso asían. Pero les generaba un problema, un exceso de carbono, abundante en los vegetales, del que tenían que liberarse. Y nada mejor que un metabolismo rápido, que es propio de los animales de sangre caliente, para consumir esos residuos carbónicos.

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