EXPERIMENTO DE STANLEY MILLER Y HAROLD UREY

 

El experimento de Stanley L. Miller

 

El experimento de la vida de Stanley Miller y Harold Urey

Muy buenas ladies and gentlemen hoy les traigo un artículo bastante educativo sobre el experimento de la vida realizado en 1953 por Stanley Miller y Harold Urey.

En 1953, dos bioquímicos de Universidad de California, Harold Urey y su alumno Stanley Miller realizaron un experimento con la intención de demostrar el origen de la vida desde un punto de vista metabólico y simulando las condiciones químicas de la Tierra primigenia.

El experimento se hizo con el fin probar que la síntesis de compuestos orgánicos era espontánea, a partir de moléculas sencillas que se encontraban en la Tierra primigenia.

Partieron de la idea de Alexander Oparin y John Haldane de que dicha Tierra estaba compuesta principalmente de NH3 (amoniaco), CH4 (metano), H2 (dihidrógeno), siendo estos tres la composición de la atmósfera original; H2O (agua), siendo esta la que simulaba los océanos.

El experimento consistía en someter una mezcla de los compuestos nombrados anteriormente a descargas eléctricas de 60.000 voltios, dando como resultado, la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas y que componen la cadena de ADN.

Harold y Miller llenaron un recipiente de cristal con agua y los susodichos gases que simulaban la atmósfera primigenia. Esta mezcla fue sometida a descargas eléctricas de 60.000 voltios, que simulaban tormentas eléctricas que sucedieron en la atmósfera primitiva. Después dejaron que el experimento se desarrollase durante un periodo de una semana. A los pocos días (no una semana), el recipiente empezó a llenarse de una sustancia viscosa y rojiza. Pasada la semana, analizaron el contenido y observaron un cambio de color del agua a rosa y, posteriormente, a marrón a medida que fue enriqueciéndose en aminoácidos y moléculas orgánicas esenciales para la vida.

Este experimento ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas. Sin embargo, hay muchos científicos que no están convencidos del todo con esta teoría, como por ejemplo Fred Hoyle (astro-físico británico), que compara la supuesta posibilidad de que la vida apareció sobre la Tierra como resultante de reacciones químicas con el "equivalente de que un tornado que pasa por un desguace de coches logre construir un Boeing 747 a partir de los materiales del desguace".

Publicado por Marcelo Moreno en jueves, enero 22, 2015

 

Creado el julio 20, 2010 por amarin
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El recientemente fallecido científico estadounidense Stanley L. Miller contribuyó principalmente a la ciencia con sus estudios acerca del origen de la vida. Estudió en la Universidad de California, donde se graduó en Ciencias Químicas en 1951, siendo alumno de Harold C. Urey con el que realizó en los años 50 el experimento que lo hizo famoso.
Miller fue pionero en realizar un experimento con la intención de demostrar el origen de la vida desde un punto de vista metabólico. Para ello, realizó una simulación en el laboratorio de las condiciones químicas de la Tierra primigenia pretendiendo probar con ello que la síntesis de compuestos orgánicos era espontánea a partir de moléculas sencillas que se encontraban en la atmósfera terrestre primigenia. Miller y su profesor Urey partieron de la idea, de acuerdo con Alexander Oparin y John Haldane, que dicha atmósfera estaba compuesta principalmente de NH₃, H₂O, CH₄ y H₂.
Para el diseño del experimento, tomaron un recipiente de cristal relleno parcialmente con agua conteniendo los gases arriba mencionados. Esta mezcla fue sometida a descargas eléctricas que simulaban tormentas eléctricas prehistóricas que se presupone sucedieron en la atmósfera primitiva. Dejaron que el experimento se desarrollase durante un periodo de una semana tras la cual, analizaron el contenido del recipiente. Se observó un cambio de color del agua desde transparente a rosa y, posteriormente, a marrón a medida que fue enriqueciéndose en aminoácidos y moléculas orgánicas esenciales.
Este experimento ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó por reacciones químicas de forma espontánea. El Centro de Astrobiología (CAB) en Madrid (España) es uno de los pocos centros que colaboran con la NASA, ya que reúne los requisitos necesarios que ésta exige. En este centro se puede observar el citado experimento de Miller, ya que disponen de una reproducción del mismo.
Eduardo Ballester, Iria Mata y Laura Peigneux
BIBLIOGRAFÍA
– Revista Inverstigación y ciencia, edición española de Scientific American. Número 52, El Origen de la Vida.
– http://es.wikipedia.org/wiki/Stanley_Miller
– http://www.portalplanetasedna.com.ar/origen_vida.htm
– http://www.astrosafor.net/Huygens/2003/45/ElExperimento.htm
– http://cambrico.info/2010/01/18/el-experime

ALEXANDER OPARIN

ALEXANDER IVANOVICH OPARIN (1894-1980) 

 Teoría de Oparin. En 1922, el bioquímico soviético Alexander I. Oparin presentó, ante la sociedad botánica de Moscú, sus conclusiones con respecto al origen de la vida en la Tierra. Su teoría materialista-dialéctica, en esencia, se basa en las condiciones de la Tierra primitiva, en la capacidad de interacción de los elementos químicos que da lugar a compuestos más complejos, y en la evolución gradual de la materia inorgánica a la orgánica, hasta formarse las primeras células.

Contenido

• 1 Planteamientos de Oparin
• 2 Etapas de la teoría
  • 2.1 Síntesis abiogénica
  • 2.2 Polimerización
  • 2.3 Coacervación
  • 2.4 Origen y evolución de la célula primitiva
• 3 Galería de imágenes
• 4 Fuente

Planteamientos de Oparin

Oparin planteó la existencia de una serie de procesos evolutivos que en el origen de la vida se fueron superponiendo y desarrollando a la vez. Estos procesos se iniciaron con la formación de la Tierra primitiva y la atmósfera. A partir de sustancia inorgánicas y bajo la acción de diversas fuentes de energía, se sintetizaron abiogénicamente los primeros compuestos orgánicos, y la concentración y agregación de éstos dio lugar a la formación de otros compuestos de mayor complejidad; este proceso continuó hasta el surgimiento de las primeras células.

Etapas de la teoría

Síntesis abiogénica

Consistió en la formación de los primeros compuestos orgánicos sencillos a partir de las moléculas inorgánicas de la atmósfera primitiva, en presencia de fuentes de energía no biológicas.

Polimerización

Fue el proceso químico mediante el cual, a partir de moléculas sencillas similares o idénticas, se sintetizaron polímeros bajo la acción de diversas fuentes de energía.

• aminoácidos(n)+energía= proteínas.
• monosacáridos(n)+energía= polisacáridos.
• nucleótidos(n)+energía= ácidos nucleicos.

• Reacciones de formación de compuestos más complejos:

bases nitrogenadas + azúcares + fosfato + energía = nucleótidos

Coacervación

Formación de coacervados. Los coacervados son agregados microscópicos de polímeros dispersos en agua, separados del medio circundante por una estructura parecida a las membranas celulares. No tienen vida. Pueden considerarse sistemas pre-biológicos, pues en ellos comienzan a manifestarse el intercambio con el medio ambiente; absorben sustancias y las incorporan a sus estructuras.

Origen y evolución de la célula primitiva

Se supone que los coacervados y, posteriormente las células primitivas, se formaron en las costas de los mares primitivos, debido a la acción condensante y absorbente de los minerales arcillosos. La posible incorporación de ácidos nucleicos al coacervado permitió la manifestación de variaciones y la acción de la selección natural. Aquello que presentaban variaciones favorables, fueron seleccionados y dieron lugar a la célula primitiva. Este proceso debió ocurrir en diversos lugares de la Tierra, en todos aquellos en los que existieran las condiciones propicias. La presencia de dioxígeno libre en la atmósfera permitió, por la acción de la selección natural, el surgimiento de la respiración aerobia de los organismos que presentaron variaciones favorables en relación con el medio ambiente. Bajo la acción de las radiaciones de alta energía procedentes del espacio cósmico, las moléculas de dioxígeno se combinaron entres sí, formando el ozono o trioxígeno y, con ello, se fue constituyendo alrededor del planeta una capa muy eficaz contra la penetración de las radiaciones de alta energía que podían dañar a los organismos

MECANISMO DE LA EVOLUCION

Mecanismos de la evolución

Los mecanismos de devolución comenzaron cual trabajos de Carlos Darwin que formuló latería de la evolución.
Personó desvirtuar existieron otras creías y mecanismos de la devolución, que aunque se encuentran ligados se realizaban desde otras perspectivas.
Los mecanismos son los siguientes:

1. Aislamiento geográfico.
2. Deriva genética
3. Migración
4. Mutación
5. Selección natural
6. Variación genética

Ejemplo de mecanismos de revolución:

1.-Aislamiento geográfico

El aislamiento o geográfico ser produce cuando por alguna causa existe una barrera física, que se cadena de montañas, estar en una isla o impedimentos similares causan que los miembros de una población tengan contacto con poblaciones similares evitándose así el cruce con otras poblaciones.

2.-Deriva genética

La deriva genética es el cambio producido en el fondo genético, que es causado por el azar, y la deriva genética puede trabajar a favor o en contra de la selección natural; lo podemos ejemplificar cuando se produce la disminución de la frecuencia de un gen favorable que se presenten una frecuencia baja.

3.-Migración

La migración es causada cuando una población se dirige otro lugar en busca de mejores condiciones ambientales, esto produce ciertos cambios que se desarrolló o ciertas características.

4.-Mutación

Se llama mutación a todo aquel cambio genético que se produce en un individuo, este cambio puede llegar a ser heredado.Hay mutaciones favorables y desfavorables.

5.-Selección natural

La selección natural ese proceso evolutivo que fue explicado por Charles Darwin, en la que explica que existen otros dos L dobles que se van alterando por la influencia del medio ambiente, polo necesidades directas que causa que ese rasgo especifico se dobla por los hijos por el cambio producido es con el fin de mejorar la condición de los individuos y su entorno de supervivencia.

6.-Variación genética

Son las diferencias perceptibles o manifestaciones genéticas marcadamente diferentes entre sí, entre los individuos de una especie.

Existen otros criterios que establecen en el método científico otros procedimientos junto con la selección natral:

• Comprobación exhaustiva.- La llamada comprobación o simulación exhaustiva, corresponde a modificaciones genéticas en la que en algunos casos los organismos pueden directamente los efectos por sustituir componentes de su estructura, y si resulta satisfactorio en funcionalidad, el mecanismo de evolución funciona y si no existe riesgo ni efectos adversos la supresión se puede realizar sin problema, pues se cumple el objetivo.
• Prueba y error.- Este se considera como el más simple de todos los métodos del evolucionismo, se considera que está presente en los microorganismos que tienen muchísima descendencia, se encuentra fundamentado en mecanismos allegados a la selección natural.
• Selección natural.- Según los parámetros de Charles Darwin este es el método más completo, pues los otros parámetros tendrían solo parámetros parciales y es mediante éste método que se puede tener una conciencia total del fenómeno. Esto no desvirtúa que su apreciación requeriría de muchísimo tiempo, al grado de convertirlo en un proceso basado meramente en conjeturas lógicamente sustentadas y con vestigios arqueológicos que la sustentan.
• Comprobación parcial de modificaciones.- Esta es cuando existen muchas interrelaciones o cambios, lo que hace que la comprobación no se pueda realizar completa y siempre será parcial.
• Distinción sexual primaria endogámica.- En los entes más complejos, la comprobación parcial resulta insuficiente al no poder garantizar la viabilidad de los nuevos entes.
• Verificación de la información genética transmitida.- Esta corresponde al estudio de los genes, donde aparecen genes recesivos y genes dominantes. Aspecto que se le atribuye a las investigaciones de Mendel.

URL del artículo: http://www.ejemplode.com/36-biologia/307-mecanismos_de_la_evolucion.html
Nota completa: Mecanismos de la evolución

Los mecanismos del cambio.

Cada uno de estos cuatro procesos es un mecanismo básico de cambio evolutivo.

Mutación. Una mutación podría hacer que padres con genes para el color verde intenso tuvieran descendencia con un gen para el color marrón, con lo cual en la población aumentaría la frecuencia de genes para escarabajos marrones.

Migración Algunos individuos de una población de escarabajos marrones podrían haberse unido a una población de escarabajos verdes, lo cual haría que los genes para escarabajos marrones fueran más frecuentes en la población de escarabajos verdes.

Deriva genética. Imagina que, en una generación, sucediera que dos escarabajos marrones tuvieran cuato descendientes que sobrevieran para reproducirse, y que varios escarabajos verdes murieran al ser pisados por alguien y no tuvieran descendientes.

En la siguiente generación habría algunos escarabajos marrones más que en la generación anterior, pero sería sólo por el azar. Estos cambios aleatorios que se producen de generación en generación se conocen como deriva genética.

Selección natural Imagina que las aves detectan (y, por lo tanto, se comen) más fácilmente a los escarabajos verdes. Los escarabajos marrones tendrán una probabilidad ligeramente mayor de sobrevivir para tener descendencia y pasarán los genes para el color marrón a sus descendientes. Por lo tanto, en la siguiente generación los escarabajos marrones serán más comunes que en la generación previa..

Todos estos mecanismos pueden producir cambios en las frecuencias de los genes de las poblaciones y, por lo tanto, todos ellos son mecanismos de cambio evolutivo. Pero la selección natural y la deriva genética no pueden actuar a menos que haya variabilidad genética — es decir, a menos que haya algunos individuos que sean genéticamente diferentes de los otros. Si la población de escarabajos tuviera el 100% de escarabajos verdes, la selección y la deriva no tendrían ningún efecto porque su composición genética no podría variar.

¿Cuáles son, entonces, las fuentes de la variabilidad genética?

Sexualidad y recombinación genética.

La sexualidad puede introducir nuevas combinaciones de genes en una población y es una fuente importante de variabilidad genética. Probablemente sepas por experiencia que los hermanos no son genéticamente idénticos a sus padres ni entre sí (excepto, por supuesto, los gemelos). Eso es porque, cuando los organismos se reproducen sexualmente, ocurre cierta recombinación genética, como si se «barajasen» los genes, reuniendo combinaciones nuevas de ellos. Por ejemplo, puede ser que tengas unas cejas pobladas y una nariz grande debido a que tu madre tenía genes asociados a las cejas pobladas y tu padre tenía genes asociados a una nariz grande. Estas combinaciones pueden ser buenas, malas o neutrales. Si a tu pareja le encanta la combinación de cejas pobladas y nariz grande, has tenido suerte y diste con la combinación ganadora.
Esta recombinación es importante para la evolución porque puede introducir combinaciones nuevas de genes en cada generación. Sin embargo, también puede romper «buenas» combinaciones de genes

TEORIA DE JEAN BAPTISTE DE LAMARCK

Jean-Baptiste de Monet, llamado “caballero de Lamarck” (1744-1829), estudió Medicina y Botánica. Fue un renombrado taxónomo y en 1793, se le otorgó el nombramiento de profesor de Zoología en el Jardín de Plantes de París. Sus obras son:

• Flore française (1778) 
• L'Encyclopédie botanique (1783-1796)
• l'Illustration des genres (1783)
• Philosophie zoologique (1809)
• L'Histoire des animaux sans vertèbre (1815-1822)

 En su época, los creacionistas sostenían que Dios creaba directamente las especies, mientras que Lamarck defendía que Dios crea la naturaleza y esta da lugar a las especies debido a su tendencia natural hacia la complejidad y a las adaptaciones causadas por las variaciones ambientales. La postura de Lamarck es materialista y mecanicista, frente al vitalismo dominante de la época, por lo que se le considera como el primer científico moderno que propone la teoría de los caracteres adquiridos.

Antes de que la teoría de la evolución Charles Darwin fuese aceptada como correcta por la comunidad científica –cien años después de su muerte– otros investigadores se aventuraron en la creación de teorías para la explicación de la evolución de los seres vivos. Uno de ellos fue Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet de Lamarck (1744-1829). También conocido como Chevalier de Lamarck, el naturalista francés también estudió medicina, física y meteorología. En sus aportaciones a las teorías evolutivas, publicó un planteamiento teórico que hoy conocemos como ‘Lamarckismo’ en su libro ‘Philosophie Zoologigue’ (1809).

Cuando Lamarck socializó su teoría no fue aceptada por todos los naturalistas de su época, uno de ellos, Georges Cuvier. Él y sus contemporáneos insistían en que las especies habían sido creadas de manera independiente y que eran inmutables, para probarlo hicieron varios experimentos.

El biólogo alemán August Weismann (1834-1914), también refutó experimentalmente la hipótesis de la herencia de los caracteres adquiridos y demostró que había una suerte de permanencia de las características genéticas que van pasando inalteradas de padres a hijos.

Uno de los experimentos de Weismann consistió en criar ratones durante 22 generaciones y a los recién nacidos les amputaron la cola, dándoles un carácter adquirido; el resultado fue que los ratones seguían naciendo con cola a pesar de haber sido sometidos a tal cambio. Al mostrar que los caracteres adquiridos por interacción con el medio (como la pérdida de cola) no se transmitían por herencia biológica no se podía comprobar la teoría de Lamarck.

Esta polémica de la trasmisión de los caracteres adquiridos perduró hasta el siglo XX, cuando el desarrollo de la genética refutó en forma definitiva el principio de la herencia de los caracteres adquiridos.

       https://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia2/unidad1/evolucion/lamarck                                                                                 

 La teoría de Lamarck se basó en dos principios básicos: el concepto de que es una característica intrínseca de los seres vivos evolucionar a un nivel de complejidad y perfección cada vez mayores –motivo por el cual Lamarck creía que los seres había evolucionado de microorganismos simples originados de materia no viva (teoría de la generación espontánea)– para organismos más complejos; el segundo principio fue el del ‘uso y el desuso’, que fue el punto crucial del lamarckismo y decía básicamente que lo que no es usado se atrofia y lo que es usado se desarrolla siendo pasado a generaciones posteriores. Es decir, órganos, miembros y otras características de los seres vivos que fuesen usados acabarían desarrollándose y pasando de generación en generación sucediendo la transmisión hereditaria de las características adquiridas.

 Mientras tanto, la publicación en 1859 de El origen de las especies, de Charles Darwin, sacudió el fundamento principal de la teoría de Lamarck afirmando que la evolución de las especies se daría por el proceso de selección natural y no por el uso y desuso de determinada característica. Según la teoría de Darwin, algunas pequeñas variaciones en los organismos aparecerían azarosamente y, en caso de que esas variaciones fueran más aptas que otras éstas sobrevivirían transmitiendo sus características a sus descendientes. Por simplicidad, vamos a utilizar un ejemplo bastante común para explicar la teoría de Lamarck: imagina que las jirafas, antiguamente, tuvieran cuellos mucho menores que las jirafas actuales y que, por eso, ellas tuviesen que estirar sus cuellos repetidamente para alcanzar las copas de los árboles y alimentarse. Ese movimiento constante del cuello (uso) habría provocado un alargamiento en el pescuezo de las primeras jirafas y, por eso, sus descendientes habrían nacido con pescuezos más largos que sus padres y así sucesivamente hasta originar las actuales jirafas. 

Ya Charles Darwin explicaría el ejemplo de otra manera: defendiendo su teoría, entre las jirafas antiguas con cuellos pequeños habrían nacido, aleatoriamente, algunos individuos de cuello más alargado lo que haría que consiguiesen alcanzar la comida en la copa de los árboles. Ya las jirafas que nacieron con cuello pequeño no consiguieron alcanzar la comida y morirían de hambre o simplemente quedarían en desventaja en el momento de la reproducción. Así, únicamente las jirafas de cuello largo conseguirían procrear transmitiendo sus nuevas características a sus descendientes y éstos a las siguientes generaciones. En este caso, ambas teorías coinciden en que las características se transmiten a las generaciones siguientes y poco a poco van mejorando. Es decir, Lamarck no estaba equivocado completamente, pero su error fue crucial para que su teoría tuviera suficiente aceptación.

 El hecho es que la teoría de Lamarck cayó en descrédito y la teoría de la evolución de Darwin, hoy llamada Teoría Sintética de la Evolución, es la aceptada por la comunidad científica.

Fuente original: Escuelapedia.com

Teoría de Lamarck Teoria de LamarckAntes de que la teoría de la evolución Charles Darwin fuese aceptada como correcta por la comunidad científica –cien años después de su muerte– otros investigadores se aventuraron en la creación de teorías para la explicación de la evolución de los seres vivos. Uno de ellos fue Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet de Lamarck (1744-1829). También conocido como Chevalier de Lamarck, el naturalista francés también estudió medicina, física y meteorología. En sus aportaciones a las teorías evolutivas, publicó un planteamiento teórico que hoy conocemos como ‘Lamarckismo’ en su libro ‘Philosophie Zoologigue’ (1809). La teoría de Lamarck se basó en dos principios básicos: el concepto de que es una característica intrínseca de los seres vivos evolucionar a un nivel de complejidad y perfección cada vez mayores –motivo por el cual Lamarck creía que los seres había evolucionado de microorganismos simples originados de materia no viva (teoría de la generación espontánea)– para organismos más complejos; el segundo principio fue el del ‘uso y el desuso’, que fue el punto crucial del lamarckismo y decía básicamente que lo que no es usado se atrofia y lo que es usado se desarrolla siendo pasado a generaciones posteriores. Es decir, órganos, miembros y otras características de los seres vivos que fuesen usados acabarían desarrollándose y pasando de generación en generación sucediendo la transmisión hereditaria de las características adquiridas. Mientras tanto, la publicación en 1859 de El origen de las especies, de Charles Darwin, sacudió el fundamento principal de la teoría de Lamarck afirmando que la evolución de las especies se daría por el proceso de selección natural y no por el uso y desuso de determinada característica. Según la teoría de Darwin, algunas pequeñas variaciones en los organismos aparecerían azarosamente y, en caso de que esas variaciones fueran más aptas que otras éstas sobrevivirían transmitiendo sus características a sus descendientes. Por simplicidad, vamos a utilizar un ejemplo bastante común para explicar la teoría de Lamarck: imagina que las jirafas, antiguamente, tuvieran cuellos mucho menores que las jirafas actuales y que, por eso, ellas tuviesen que estirar sus cuellos repetidamente para alcanzar las copas de los árboles y alimentarse. Ese movimiento constante del cuello (uso) habría provocado un alargamiento en el pescuezo de las primeras jirafas y, por eso, sus descendientes habrían nacido con pescuezos más largos que sus padres y así sucesivamente hasta originar las actuales jirafas. Ya Charles Darwin explicaría el ejemplo de otra manera: defendiendo su teoría, entre las jirafas antiguas con cuellos pequeños habrían nacido, aleatoriamente, algunos individuos de cuello más alargado lo que haría que consiguiesen alcanzar la comida en la copa de los árboles. Ya las jirafas que nacieron con cuello pequeño no consiguieron alcanzar la comida y morirían de hambre o simplemente quedarían en desventaja en el momento de la reproducción. Así, únicamente las jirafas de cuello largo conseguirían procrear transmitiendo sus nuevas características a sus descendientes y éstos a las siguientes generaciones. En este caso, ambas teorías coinciden en que las características se transmiten a las generaciones siguientes y poco a poco van mejorando. Es decir, Lamarck no estaba equivocado completamente, pero su error fue crucial para que su teoría tuviera suficiente aceptación. El hecho es que la teoría de Lamarck cayó en descrédito y la teoría de la evolución de Darwin, hoy llamada Teoría Sintética de la Evolución, es la aceptada por la comunidad científica.

Fuente original: Escuelapedia.com

Teoría de Lamarck Teoria de LamarckAntes de que la teoría de la evolución Charles Darwin fuese aceptada como correcta por la comunidad científica –cien años después de su muerte– otros investigadores se aventuraron en la creación de teorías para la explicación de la evolución de los seres vivos. Uno de ellos fue Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet de Lamarck (1744-1829). También conocido como Chevalier de Lamarck, el naturalista francés también estudió medicina, física y meteorología. En sus aportaciones a las teorías evolutivas, publicó un planteamiento teórico que hoy conocemos como ‘Lamarckismo’ en su libro ‘Philosophie Zoologigue’ (1809). La teoría de Lamarck se basó en dos principios básicos: el concepto de que es una característica intrínseca de los seres vivos evolucionar a un nivel de complejidad y perfección cada vez mayores –motivo por el cual Lamarck creía que los seres había evolucionado de microorganismos simples originados de materia no viva (teoría de la generación espontánea)– para organismos más complejos; el segundo principio fue el del ‘uso y el desuso’, que fue el punto crucial del lamarckismo y decía básicamente que lo que no es usado se atrofia y lo que es usado se desarrolla siendo pasado a generaciones posteriores. Es decir, órganos, miembros y otras características de los seres vivos que fuesen usados acabarían desarrollándose y pasando de generación en generación sucediendo la transmisión hereditaria de las características adquiridas. Mientras tanto, la publicación en 1859 de El origen de las especies, de Charles Darwin, sacudió el fundamento principal de la teoría de Lamarck afirmando que la evolución de las especies se daría por el proceso de selección natural y no por el uso y desuso de determinada característica. Según la teoría de Darwin, algunas pequeñas variaciones en los organismos aparecerían azarosamente y, en caso de que esas variaciones fueran más aptas que otras éstas sobrevivirían transmitiendo sus características a sus descendientes. Por simplicidad, vamos a utilizar un ejemplo bastante común para explicar la teoría de Lamarck: imagina que las jirafas, antiguamente, tuvieran cuellos mucho menores que las jirafas actuales y que, por eso, ellas tuviesen que estirar sus cuellos repetidamente para alcanzar las copas de los árboles y alimentarse. Ese movimiento constante del cuello (uso) habría provocado un alargamiento en el pescuezo de las primeras jirafas y, por eso, sus descendientes habrían nacido con pescuezos más largos que sus padres y así sucesivamente hasta originar las actuales jirafas. Ya Charles Darwin explicaría el ejemplo de otra manera: defendiendo su teoría, entre las jirafas antiguas con cuellos pequeños habrían nacido, aleatoriamente, algunos individuos de cuello más alargado lo que haría que consiguiesen alcanzar la comida en la copa de los árboles. Ya las jirafas que nacieron con cuello pequeño no consiguieron alcanzar la comida y morirían de hambre o simplemente quedarían en desventaja en el momento de la reproducción. Así, únicamente las jirafas de cuello largo conseguirían procrear transmitiendo sus nuevas características a sus descendientes y éstos a las siguientes generaciones. En este caso, ambas teorías coinciden en que las características se transmiten a las generaciones siguientes y poco a poco van mejorando. Es decir, Lamarck no estaba equivocado completamente, pero su error fue crucial para que su teoría tuviera suficiente aceptación. El hecho es que la teoría de Lamarck cayó en descrédito y la teoría de la evolución de Darwin, hoy llamada Teoría Sintética de la Evolución, es la aceptada por la comunidad científica. image_pdfimage_print

Fuente original: Escuelapedia.com

LOS PINZONES

El origen de las especies. La cual tiene por objetivo aportar una explicación científica sobre la evolución o denominada “descendencia con modificación” (término utilizado para explicar estos fenómenos).

Los pinzones de Darwin son un grupo de pájaros que se encuentran en las islas Galápagos y que contribuyeran grandemente a ¡a formación de la teoría de la evolución. En esas islas existen pocas aves de otra de otra clase y los pinzones han evolucionado en varias direcciones, de modo que ahora los hay granívoros, frugívoros, insectívoros, etc. Sus picos varían de forma, de acuerdo con le función. Se distinguen varias especies y subespecies. La semejanza general entre ellos sugiere que han evolucionado recientemente, a partir de un antepasado común.

Los pinzones son endémicos del archipiélago de Galápagos, en Ecuador, y de la Isla del Coco, de Costa Rica. Sus picos están adaptados a su alimento preferido.
Crédito: Wildlife Travel via Flickr

 

Científicos identifican un gen de los pinzones de Darwin

 LONDRES, INGLATERRA (11/FEB/2015).- Científicos suecos y estadounidenses han identificado un gen responsable en la variación de la forma del pico de los pinzones de Charles Darwin, que ayuda a explicar la historia evolutiva de estas aves, publica la revista británica "Nature".

Los pinzones de Charles Darwin (1809-1882), que habitan en las Islas Galápagos y en la Isla de Coco, en el océano Pacífico, constituyen un modelo icónico para los estudios de la selección natural y la evolución adaptativa de las especies.

La investigación, liderada por Leif Andersson, profesor de la Universidad Uppsala (Suecia), se publica un día antes del aniversario del nacimiento de Darwin, el 12 de febrero de 1809.

El estudio revela "una nueva perspectiva en cuanto a las relaciones genéticas entre las diferentes especies de pinzones, la importancia de la hibridación y la primera información relativa a qué genes han contribuido en la evolución de estas aves", según afirmó a Efe Andersson.

Hace cerca de dos siglos, Darwin descubrió esos animales en sus largos viajes con el "Beagle" y desde entonces los pinzones han evolucionado en 15 especies reconocidas que se diferencian en el tamaño, la forma del pico, su graznido y su conducta alimenticia.

El conocimiento que se tenía hasta el momento es que existían 15 especies divididas en cuatro géneros (Geospiza, Camarhynchus, Cactornis y Certhidea), 14 en las islas Galápagos y una en la isla del Coco, frente a la costa del Pacífico de Costa Rica.

"En este estudio hemos revisado la taxonomía de los pinzones y ahora proponemos que deberían ser 18 especies de aves, en lugar de 15, como se creía hasta ahora", dijo Andersson.

La siguiente conclusión a la que los científicos han llegado con este estudio, según Andersson, es que "el flujo de genes entre las especies ha desempeñado un papel importante en la evolución de los pinzones de Darwin. Algunos tienen ascendencia mixta".

"Hemos identificado el gen AXL1 y podemos afirmar que ha contribuido a la diversificación de la forma del pico entre las especies y, por tanto, a una utilización más amplia de los recursos alimenticios por parte de estas aves".

La investigación consistió en secuenciar el genoma completo de 120 aves, incluyendo todas las especies conocidas de pinzones de Darwin y dos estrechamente relacionadas.

Después se identificaron un total de 43 millones de polimorfismos (variación en la secuencia de un lugar determinado del ADN entre los individuos de una población) y se utilizó esta información para estudiar sus relaciones genéticas y de evolución.

"Comparamos cuatro especies estrechamente relacionadas con los pinzones de Darwin, dos con picos romos y dos con picos puntiagudos, y buscamos aquellas regiones donde las dos especies de pico romo fueran muy similares entre sí, pero notablemente diferentes a las de los picos puntiagudos", explicó Andersson.

"Se identificaron -añadió Andersson- quince regiones candidatas en el genoma y la región que albergaba el gen ALX1 mostró la asociación más fuerte".

Una vez que obtuvieron estos datos, ampliaron el análisis e involucraron a todas las especies y estos estudios proporcionaron "pruebas convincentes" de que este gen tiene un papel importante en el desarrollo del pico de los pinzones.

"El hallazgo más emocionante y significativo fue que la variación genética de este gen se asocia con la variación de la forma del pico, no solo entre especies de pinzones de Darwin, sino también en el pinzón terrestre mediano", indicó.

El pinzón terrestre mediano, del género Geospiza Fortis, ha sido una especie que ha mostrado un rápida evolución de la forma de su pico en respuesta a los cambios ambientales, por lo que su estudio resulta muy interesante.

La diversidad fenotípica más sorprendente entre los pinzones de Darwin es la variación de tamaño y forma de los picos, característica que Charles Darwin estudió a fondo y comparó con las variedades de aves europeas.

El gen ALX1 juega un papel crucial en el desarrollo craneofacial normal en los vertebrados y las mutaciones que lo inactivan causan defectos graves de nacimiento, incluyendo la hendidura del paladar o la displasia frontonasal en los seres humanos.

LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (y también DNA, del inglés DeoxyriboNucleic Acid), es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y el funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y también de los virus, excepto algunos cuyo material genético es ARN (los retrovirus). La función principal de las moléculas de ADN es el de ser portador y transmisor entre generaciones de información genética. El ADN a menudo es comparado metafóricamente a un manual de instrucciones, ya que este contiene las "instrucciones" para construir otros componentes de las células, como moléculas de ARN y proteína. Los segmentos de ADN que llevan la información genética se llaman genes, aunque otras secuencias de ADN tienen funciones estructurales o están implicadas en la regulación del empleo de esta información genética; de esta manera, el ADN adopta un papel multifuncional y básico.

Estructura del ADN

La información con la que se fabrican las moléculas necesarias para el mantenimiento de las funciones celulares está guardada en una molécula de ácido nucleico llamada ácido desoxirribonucleico (ADN). En este apartado describiremos su estructura y explicaremos cómo se almacena dentro del núcleo celular.
En la década de los cincuenta, el campo de la biología fue convulsionado por el desarrollo del modelo de la estructura del ADN. James Watson y Francis Crick en 1953 demostraron que consiste en una doble hélice formada por dos cadenas.
El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos:

1. un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa),
2. un grupo fosfato y
3. una base nitrogenada

Si la molécula tiene sólo el azúcar unido a la base nitrogenada entonces se denomina nucleósido.

Las bases nitrogenadas que constituyen parte del ADN son: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Estas forman puentes de hidrógeno entre ellas, respetando una estricta complementariedad: A sólo se aparea con T (y viceversa) mediante dos puentes de hidrógeno, y G sólo con C (y viceversa) mediante 3 puentes de hidrógeno.
Los extremos de cada una de las hebras del ADN son denominados 5’-P (fosfato) y 3’–OH (hidroxilo) en la desoxirribosa. Las dos cadenas se alinean en forma paralela, pero en direcciones inversas (una en sentido 5’ → 3’ y la complementaria en el sentido inverso), pues la interacción entre las dos cadenas está determinada por los puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas. Se dice, entonces, que las cadenas son antiparalelas.

Figura 1. Estructura del ADN. El ácido desoxirribonucleico es un polímero de dos cadenas antiparalelas (orientación 5’ 3’ y 3’ 5’). Cada cadena está compuesta por unidades de un azúcar (desoxirribosa), un fosfato y una base nitrogenada unidas entre si por enlaces fosfodiéster. Las bases presentes en el ADN son: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Para recordar cómo aparean entre sí las bases podemos pensar en las iniciales de dos grandes personajes del tango: Aníbal Troilo (adenina es la base complementaria de timina) y Carlos Gardel (citosina es la comlementaria a guanina).

PRUEBAS DE LA EVOLUCION

Evolución biológica

Se entiende por evolución biológica al conjunto de transformaciones o cambios que, a partir de un antepasado común, han dado origen a todas las formas de vida existentes sobre la Tierra.

Estos conceptos, evolución y antepasado común, fueron formulados de modo intuitivo por varios filósofos griegos, pero es a partir del siglo XVIII que los científicos los postulan como teoría. Así, en 1859 Charles Darwin, luego de una minuciosa investigación, establece un cuerpo coherente de ideas que avalan dichos postulados.

¿Se puede probar la evolución?

Es difícil, casi imposible, observar directamente cómo actúa la evolución. Sin embargo, estudiando los seres vivos, se observan hechos que apuntan, con toda claridad, a la evolución como única causa razonable.

Evidencias del ancestro común

La evolución biológica es, posiblemente, el proceso más importante que afecta a los seres que viven en la Tierra. Un proceso que se prolonga mucho en el tiempo y tarda miles e, incluso, millones de años en manifestarse. Pese a ello, es un proceso imparable que comenzó con la aparición de la vida y desde entoncesmantiene su vigor.

La certeza o evidencia sobre el ancestro común y su derrotero evolutivo la podemos encontar en varios tipos de pruebas:


Pruebas Biogeográficas


Las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.

La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás, en la medida en que pequeños grupos de individuos se adaptaban a condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares.

Son ejemplos característicos de esto los pinzones de las islas Galápagos que fueron estudiados por Darwin, los Drepanidos, aves de las islas Hawaii, o las grandes aves no voladoras distribuidas por el hemisferio sur, los ñandúes sudamericanos, las avestruces africanas, el diornis (extinguido) de Madagascar, el casuario y el emú australianos.



Pruebas Paleontológicas

El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras.

Existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio, como las series de erizos de los acantilados ingleses, el paso de reptiles a aves a través del Archaeopterix, o la evolución de los caballos para adaptarse a las grandes praderas abiertas por las que corrían.

A la izquierda, cambios observados en el cráneo, dientes y patas del género Equus a lo largo del Terciario hasta llegar a la especie de caballo actual (ampliar imagen)




Pruebas Anatómicas

Quizá son las que más información nos pueden aportar, porque son el reflejo directo de las adaptaciones al medio.

En muchos seres vivos existen órganos atrofiados, no funcionales, que aparecen en antepasados antiguos perfectamente funcionales, pero que con el transcurso de las generaciones dejaron de ser útiles; a estos órganos se les denomina óganos vestigiales.


Órganos homólogos

Por otro lado, el estudio de la anatomía de distintas especies nos enseña que existen varias que se parecen mucho, ya que son especies evolutivamente próximas, separadas por una diferente adaptación a medios distintos; es decir, que poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo, son lo que denominamos órganos homólogos, como por ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna, pero uno es para nadar y otro para volar.

Al mismo tiempo, existen también especies muy separadas evolutivamente que se tienen que adaptar al mismo medio, y por lo tanto desarrollan estructuras similares, los llamados órganos análogos, que son patrones anatómicos que han tenido éxito en un medio concreto y por eso varias especies lo imitan.



Estos órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente llamados órganos análogos, como el ala de un insecto y el ala de un ave que ya hemos visto, y representan un fenómeno llamado convergencia adaptativa, por el cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.





Si los órganos desempeñan funciones distintas pero tienen la misma anatomía interna se llaman órganos homólogos, como son el ala de un ave o la aleta del delfín, y representan la divergencia evolutiva (o adaptativa), por la cual los seres vivos modelan sus órganos según su modo de vida, el ambiente en que están, etcétera.





Pruebas Embriológicas

Relacionadas con las pruebas anatómicas, el estudio de los embriones de los vertebrados nos dan una interesante visión del desarrollo evolutivo de los grupos de animales, ya que las primeras fases de ese desarrollo son iguales para todos los vertebrados, siendo imposible diferenciarlos entre sí; sólo al ir avanzando el proceso cada grupo de vertebrados tendrá un embrión diferente al del resto, siendo tanto más parecidos cuanto más emparentadas estén las especies. Esto es lo que Haeckel resumió diciendo que la "ontogenia resume a la filogenia".

Pruebas Bioquímicas


Por último, las pruebas más recientes y las que mayores posibilidades presentan, consisten en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus poseedores, y al revés; esto se ha hecho sobre todo con proteínas (por ejemplo proteínas de la sangre) y con ADN.




Ver: Teorías sobre la evolución

Ver: PSU: Biología,

Pregunta 08_2005

Pregunta 09_2005

Fuente Internet:

http://es.wikipedia.org/wiki/Evoluci%C3%B3n_biol%C3%B3gica

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