jueves, 7 de junio de 2007
Estructura del ADN
Los componentes del ADN (polímero) son los nucleótidos (monómeros); cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, una desoxirribosa y una base nitrogenada. El ADN lo forman cuatro tipos de nucleótidos, diferenciados por sus bases nitrogenadas divididas en dos grupos: dos purínicas (o púricas) denominadas adenina (A) y guanina (G) y dos pirimidínicas (o pirimídicas) denominadas citosina (C) y timina (T). La estructura del ADN es una pareja de largas cadenas de nucleótidos. La estructura de doble hélice (ver figura) del ADN fue descubierta en 1953 por James Watson y Francis Crick ( el artículo Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid fue publicado el 25 de abril de 1953 en Nature1 y dejaba claro el modo en que el ADN se podía "desenrollar" para que fuera posible su lectura o copia). Una larga hebra de ácido nucleico está enrollada alrededor de otra hebra formando un par entrelazado. Dicha hélice mide 3,4 nm de paso de rosca y 2,37 nm de diámetro, y está formada, en cada vuelta, por 10,4 pares de nucleótidos enfrentados entre sí por sus bases nitrogenadas. El rasgo fundamental es que cada base nitrogenada de una hebra "casa" con la base de la otra, en el sentido de que la adenina siempre se enfrenta a la timina (lo que se denomina A-T) y la guanina siempre a la citosina (G-C).
La adenina se une a la timina mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la guanina y la citosina lo hacen mediante tres puentes de hidrógeno; de ahí que una cadena de ADN que posea un mayor número de parejas de C-G es más estable. Este emparejamiento corresponde a la observación ya realizada por Erwin Chargaff (1905-2002) de que en todas las muestras la cantidad de adenina es siempre la misma que la timina, e igualmente con la guanina y la citosina.
El número de purinas (A+G) es siempre igual a la cantidad de pirimidinas (T+C). Así una purina (adenina y guanina), de mayor tamaño, está siempre emparejada con una pirimidina (timina y citosina), más pequeña, siendo de este modo uniforme la doble hélice (no hay "bultos" ni "estrechamientos"). Se estima que el genoma humano haploide tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases. Dos unidades de medida muy utilizadas son la kilobase (kb) que equivale a 1.000 pares de bases, y la megabase (Mb) que equivale a un millón de pares de bases.
El modelo de doble hélice permite explicar las propiedades que se esperan del ADN:
Capacidad para contener información: lenguaje codificado en la secuencia de pares de nucleótidos.
Capacidad de replicación: dar origen a dos copias iguales.
Capacidad de mutación: justificando los cambios evolutivos.
Existen distintos tipos de estructuras de DNA: La estructura B es la arriba descrita con 10 pares de bases por vuelta( la estrucutra que normalemte se observa en el medio acuoso de una célula), la estructura A contiene 11 pares de bases por vuelta. El DNA también se puede presentar en forma circular en bacterias o de manera lineal en virus; Cuando la estructura es lineal no hay necesidad de que se cumpla la ley de que la proporcón de A sea igual a la de T y la de G a ala de C.
La adenina se une a la timina mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la guanina y la citosina lo hacen mediante tres puentes de hidrógeno; de ahí que una cadena de ADN que posea un mayor número de parejas de C-G es más estable. Este emparejamiento corresponde a la observación ya realizada por Erwin Chargaff (1905-2002) de que en todas las muestras la cantidad de adenina es siempre la misma que la timina, e igualmente con la guanina y la citosina.
El número de purinas (A+G) es siempre igual a la cantidad de pirimidinas (T+C). Así una purina (adenina y guanina), de mayor tamaño, está siempre emparejada con una pirimidina (timina y citosina), más pequeña, siendo de este modo uniforme la doble hélice (no hay "bultos" ni "estrechamientos"). Se estima que el genoma humano haploide tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases. Dos unidades de medida muy utilizadas son la kilobase (kb) que equivale a 1.000 pares de bases, y la megabase (Mb) que equivale a un millón de pares de bases.
El modelo de doble hélice permite explicar las propiedades que se esperan del ADN:
Capacidad para contener información: lenguaje codificado en la secuencia de pares de nucleótidos.
Capacidad de replicación: dar origen a dos copias iguales.
Capacidad de mutación: justificando los cambios evolutivos.
Existen distintos tipos de estructuras de DNA: La estructura B es la arriba descrita con 10 pares de bases por vuelta( la estrucutra que normalemte se observa en el medio acuoso de una célula), la estructura A contiene 11 pares de bases por vuelta. El DNA también se puede presentar en forma circular en bacterias o de manera lineal en virus; Cuando la estructura es lineal no hay necesidad de que se cumpla la ley de que la proporcón de A sea igual a la de T y la de G a ala de C.
Teorías evolutivas
En cuanto a teorías evolutivas, hemos leído sobre muchas de las existentes, posiblemente, las más significativas, o las que más credibilidad han tenido a lo largo de su existencia, según tengo entendido, este tipo de teorías, que a pesar de parecer extremas en un principio, luego se fueron aceptando, pero el primer “boom” fue cuando el siglo XVIII empezaron a nacer las primeras ideas de evolución, nadie creía en ellas, pero con el tiempo, algunas han sido admitidas, a base de hechos científicos.
El Lamarckismo admite la existencia de una evolución de las especies y trata de darle una explicación racional. La idea central es que dicha evolución es obra de la naturaleza, que se vale de infinitos recursos para engendrar especies; entre ellos dos son los más importantes: el tiempo y las condiciones propicias.
Los efectos de estos factores determinan la transformación progresiva de las facultades de los organismos, que se fortalecen poco a poco, se diversifican y dan lugar a cambios que se transfieren a la descendencia.
Según Lamarck, existe en la naturaleza una sucesión tenue, que va de los animales más simples a los mamíferos y al ser humano. Sin embargo, dentro de cada grupo, las especies no siguen esta gradación, sino que se diversifican porque las influencias del medio provocan otras transformaciones. Así, la progresión queda perturbada por las actividades de los organismos en el momento de su propia transformación y por la herencia de estas transformaciones.
Ha habido a lo largo de la historia algunos pensadores que han defendido cierta idea de la evolución de los seres vivos. El fijismo ha sido la norma general tanto científica como intelectualmente, y por eso no está de más que lo incluyamos en este apartado, aunque niegue el hecho evolutivo. El fijismo sostiene que las distintas especies de seres vivos son esencialmente invariables, esto es, son inmutables a través del tiempo y desde luego no dan lugar unas a otras. Se crean o se destruyen, pero no se transforman. Esta noción ha dominado a lo largo de la historia del pensamiento occidental y algunos autores ven en ella una aplicación de las ideas o formas inmutables platónicas.
Por otro lado, el fijismo también era la opinión sostenida dentro del cristianismo, con toda la influencia cultural que conlleva, que la combinaba con el creacionismo, esto es, con la tesis de que los seres vivos habían sido creados por Dios tal como son. Por todo ello la aparición de las teorías evolucionistas, sobre todo la de Darwin, ha sido tan importante y ha tenido un impacto cultural tan grande.
El darwinismo alega que todas las razas humanas emanan de alteraciones del mismo tipo que las que se dan en las camadas de conejos. La cría puede mejorar o arruinar la raza.
Es difícil decir cuáles fueron los datos más primordiales para Darwin. Su argumentación toma elementos de todas las disciplinas científicas de la época. Pero no cabe duda de que sus observaciones en las Islas Galápagos hayan desempeñado un papel trascendental en la elaboración de su modelo de los mecanismos de transformación de las especies. De estas investigaciones Darwin dedujo que en un medio ambiente de recursos alimentarios invariables y con propagación excesiva de los sujetos, estos se enfrentarán a la disputa por sobrevivir. Las especies están en competencia y conflicto entre ellas y que sólo los más adecuados subsisten, pues la naturaleza misma se encarga de eliminar a los menos aptos, esto es a lo que comúnmente llamamos SELECCIÓN NATURAL.
"Dado que se producen más individuos de los que pueden sobrevivir, tiene que haber en cada caso una lucha por la existencia, ya sea de un individuo con otro de su misma especie o con individuos de diferentes especies, ya sea con las condiciones físicas de la vida. Viendo que indudablemente se ha presentado variaciones útiles al hombre, ¿puede acaso dudarse de que de la misma manera aparezcan otras que sean útiles a los organismos vivos, en su grande y compleja batalla por la vida, en el transcurso de las generaciones? Si esto ocurre, ¿podemos dudar, recordando que nacen muchos más individuos de los que acaso pueden sobrevivir, que los individuos que tienen más ventaja, por ligera que sea, sobre otros tendrán más probabilidades de sobrevivir y reproducir su especie? Y al contrario, podemos estar seguros de que toda la variación perjudicial, por poco que lo sea, será rigurosamente eliminada. Esta conservación de las diferencias y variaciones favorables de los individuos y la destrucción de las que son perjudiciales es lo que yo he llamado selección natural."
El anterior texto fue el utilizado por Darwin para argumentar su teoría, en él intervienen todas las razones anteriormente comentadas, con lo cual, en resumen, podríamos hablar de cinco puntos importantes en el Darwinismo: La superproducción, la variación, la competencia (y conflicto), la supervivencia de los más aptos, es decir, “La selección Natural”.
El Lamarckismo admite la existencia de una evolución de las especies y trata de darle una explicación racional. La idea central es que dicha evolución es obra de la naturaleza, que se vale de infinitos recursos para engendrar especies; entre ellos dos son los más importantes: el tiempo y las condiciones propicias.
Los efectos de estos factores determinan la transformación progresiva de las facultades de los organismos, que se fortalecen poco a poco, se diversifican y dan lugar a cambios que se transfieren a la descendencia.
Según Lamarck, existe en la naturaleza una sucesión tenue, que va de los animales más simples a los mamíferos y al ser humano. Sin embargo, dentro de cada grupo, las especies no siguen esta gradación, sino que se diversifican porque las influencias del medio provocan otras transformaciones. Así, la progresión queda perturbada por las actividades de los organismos en el momento de su propia transformación y por la herencia de estas transformaciones.
Ha habido a lo largo de la historia algunos pensadores que han defendido cierta idea de la evolución de los seres vivos. El fijismo ha sido la norma general tanto científica como intelectualmente, y por eso no está de más que lo incluyamos en este apartado, aunque niegue el hecho evolutivo. El fijismo sostiene que las distintas especies de seres vivos son esencialmente invariables, esto es, son inmutables a través del tiempo y desde luego no dan lugar unas a otras. Se crean o se destruyen, pero no se transforman. Esta noción ha dominado a lo largo de la historia del pensamiento occidental y algunos autores ven en ella una aplicación de las ideas o formas inmutables platónicas.
Por otro lado, el fijismo también era la opinión sostenida dentro del cristianismo, con toda la influencia cultural que conlleva, que la combinaba con el creacionismo, esto es, con la tesis de que los seres vivos habían sido creados por Dios tal como son. Por todo ello la aparición de las teorías evolucionistas, sobre todo la de Darwin, ha sido tan importante y ha tenido un impacto cultural tan grande.
El darwinismo alega que todas las razas humanas emanan de alteraciones del mismo tipo que las que se dan en las camadas de conejos. La cría puede mejorar o arruinar la raza.
Es difícil decir cuáles fueron los datos más primordiales para Darwin. Su argumentación toma elementos de todas las disciplinas científicas de la época. Pero no cabe duda de que sus observaciones en las Islas Galápagos hayan desempeñado un papel trascendental en la elaboración de su modelo de los mecanismos de transformación de las especies. De estas investigaciones Darwin dedujo que en un medio ambiente de recursos alimentarios invariables y con propagación excesiva de los sujetos, estos se enfrentarán a la disputa por sobrevivir. Las especies están en competencia y conflicto entre ellas y que sólo los más adecuados subsisten, pues la naturaleza misma se encarga de eliminar a los menos aptos, esto es a lo que comúnmente llamamos SELECCIÓN NATURAL.
"Dado que se producen más individuos de los que pueden sobrevivir, tiene que haber en cada caso una lucha por la existencia, ya sea de un individuo con otro de su misma especie o con individuos de diferentes especies, ya sea con las condiciones físicas de la vida. Viendo que indudablemente se ha presentado variaciones útiles al hombre, ¿puede acaso dudarse de que de la misma manera aparezcan otras que sean útiles a los organismos vivos, en su grande y compleja batalla por la vida, en el transcurso de las generaciones? Si esto ocurre, ¿podemos dudar, recordando que nacen muchos más individuos de los que acaso pueden sobrevivir, que los individuos que tienen más ventaja, por ligera que sea, sobre otros tendrán más probabilidades de sobrevivir y reproducir su especie? Y al contrario, podemos estar seguros de que toda la variación perjudicial, por poco que lo sea, será rigurosamente eliminada. Esta conservación de las diferencias y variaciones favorables de los individuos y la destrucción de las que son perjudiciales es lo que yo he llamado selección natural."
El anterior texto fue el utilizado por Darwin para argumentar su teoría, en él intervienen todas las razones anteriormente comentadas, con lo cual, en resumen, podríamos hablar de cinco puntos importantes en el Darwinismo: La superproducción, la variación, la competencia (y conflicto), la supervivencia de los más aptos, es decir, “La selección Natural”.
Pruebas de la evolución
Las pruebas acumuladas a favor de la evolución por todas las disciplinas biológicas han aumentado con el avance científico, llegando a ser aplastantes. En particular, la biología molecular, la más recientes y expansiva de las disciplinas biológicas, ha confirmado de manera contundente la evolución y muchos detalles de su historia. Pasamos a ver algunos ejemplos de las evidencias que demuestran la evolución.
El registro fósil. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras.
El registro fósil. El registro fósil nos muestra que muchos tipos de organismos extintos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras.
Los fósiles
Cuando un organismo muere, sus restos son prácticamente destruidos por las bacterias y los agentes físicos. Rara vez algún resto blando deja su huella, pero a veces ocurre (algunas medusas han dejados "huellas" de más de 500 millones de años). Del mismo modo, en raras ocasiones las partes duras, como huesos, dientes, conchas, etc. enterradas en el lodo, son protegidas por este de la acción bacteriana. Estos restos petrifican (mineralizan, fosilizan) en asiciación con las rocas vecinas en las que están incrustados.
Los métodos de datación radiactiva dan una edad para la Tierra de 4.500 millones de años, y los primeros fósiles datan de 3.600 millones de años, correspondientes a la actividad de bacterias y cianobacterias (los llamados estromatolitos).
Los primeros fósiles de animales datan de 700 m. a., y la mayoría de los phyla actuales aparecieron hace 570 m. a. Los primeros vertebrados aparecieron hace 400 m. a. y loa mamíferos lo hicieron hace 200 m. a.
Los métodos de datación radiactiva dan una edad para la Tierra de 4.500 millones de años, y los primeros fósiles datan de 3.600 millones de años, correspondientes a la actividad de bacterias y cianobacterias (los llamados estromatolitos).
Los primeros fósiles de animales datan de 700 m. a., y la mayoría de los phyla actuales aparecieron hace 570 m. a. Los primeros vertebrados aparecieron hace 400 m. a. y loa mamíferos lo hicieron hace 200 m. a.
ámbar
El ámbar, popular por su utilización como argumento cinematográfico en una película de gran difusión, es también un fósil. En este caso se han fosilizado resinas de árboles que, en su discurrir por el tronco, a veces atrapaban insectos, que quedaban incluidos permanentemente en ellos. Como el de la fotografía. El registro fósil, sin embargo, es incompleto: de la pequeñísima parte de organismo que han dado lugar a fósiles, sólo una fracción de ellos ha sido descubierta, y menor aún es el número de ejemplares estudiado por los 
paleontólogos
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