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domingo, 26 de julio de 2009

Se resuelve misterio del tucán.

"El secreto del gigantesco pico de los tucanes, que durante siglos desveló a la comunidad científica, se ha revelado."

Para Charles Darwin, el pico tenía un objetivo sexual: era un atractivo para buscar pareja. Algunos biólogos posteriores dijeron que servía para pelar frutas, otros para marcar territorio o para invadir nidos ajenos. Sin embargo, una nueva investigación ha descubierto que el fin de las grandes dimensiones de esta extremidad del tucán es regular su temperatura. "Hemos descubierto que el pico del tucán actúa como un termorregulador que permite al animal conservar o eliminar calor, igual que las orejas del elefante", dijo Glenn Tattersall, profesor de la Brock University de Ontario, Canadá, y director del estudio, publicado en la revista Science. Para esto, los científicos grabaron tucanes toco (la especie con pico más grande) con cámaras infrarrojas y los sometieron a diferentes temperaturas. Los expertos vieron que el pico se calentaba para mantener fresco el cuerpo del tucán.

Radiador natural

Los investigadores observaron que la temperatura superficial del pico cambiaba rápidamente cuando el ambiente se calentaba o se enfriaba. Por ejemplo, comprobaron que, al subir la temperatura del aire, el pico inmediatamente se calentaba y la temperatura del cuerpo del pájaro bajaba. Por el contrario al atardecer, en el momento de dormir, los picos se enfriaban unos 10ºC en apenas unos minutos. Así vieron que el pico, que posee una gran cantidad de vasos sanguíneos, funcionaba como una especie de radiador. "El pico de los pájaros no es un tejido muerto, sino que contribuye activamente a su termorregulación", dijo Tattersall. "Como las aves no transpiran, deben recurrir a otros mecanismos para enfrentar altas temperaturas". De las aves, el tucán es la que tiene el pico más grande en proporción a su cuerpo. De todas maneras, hay que aclarar que este último descubrimiento no descarta las otras funciones atribuidas al enorme pico previamente. El pico no es un "tejido muerto".

Fuente:
BBC Ciencia

martes, 5 de mayo de 2009

Origen y Evolución de la Vida

Introducción
Se estima que los planetas del sistema solar tienen una antigüedad aproximada de 4600 millones de años. Durante el tiempo que la Tierra fue formándose la liberación de energía de materiales radioactivos mantenía su interior muy caliente haciendo que los materiales más pesados se reunieran en un centro denso. Gradualmente la superficie de la Tierra fue enfriándose, y conforme esto ocurría se formaba la corteza terrestre. Las rocas más antiguas de la Tierra de esta capa, están datadas en 4100 millones de años. A los 3800 m.a. se cree que la Tierra estaba llena de cráteres por el bombardeo de asteroides y carecía totalmente de atmósfera. Se cree que por el gran vulcanismo y turbulencias geológicas se habría formado una atmósfera rudimentaria. El agua habría emanado de los géiseres en forma gaseosa y mantenido una atmósfera de vapor de agua, estas nubes de vapor de agua se habrían condensado y formado océanos calientes y poco profundos. En este contexto se formularon hipótesis bioquímicas. Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen a las células vivas de otros sistemas químicos:

  • La capacidad para duplicarse generación tras generación.
  • La presencia de enzimas, las proteínas complejas que son esenciales para las reacciones químicas de las que depende la vida.
  • Una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite mantener una identidad química propia distinta.

¿Cómo surgieron estas características? ¿Cuál de ellas apareció primero e hizo posible el desarrollo de las otras?
El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida fue propuesto por A. I. Oparin y J. B. Haldane quienes, trabajando en forma independiente, postularon que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de "evolución química". Hay un acuerdo general en dos aspectos críticos acerca de la identidad de las sustancias presentes en la atmósfera primitiva y en los mares durante este período:
  • Había muy poco o nada de oxígeno presente y los cuatro elementos primarios de la materia viva (hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) estaban disponibles en alguna forma en la atmósfera y en las aguas de la Tierra primitiva.
  • La energía necesaria para desintegrar las moléculas de estos gases y volver a integrarlas en moléculas más complejas estaba presente en el calor, los relámpagos, los elementos radiactivos y la radiación de alta energía del Sol.
Oparin postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando en los mares y lagos de la Tierra y, en esas condiciones (sin oxígeno libre), tenderían a persistir. Al concentrarse algunas moléculas, habrían actuado sobre ellas fuerzas químicas, las mismas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día. Estos agregados plurimoleculares fueron progresivamente capaces de intercambiar materia y energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales -a las que Oparin llamó coacervados (en cuyo interior podían optimizarse ciertas reacciones) se habría desarrollado un metabolismo sencillo, punto de partida de todo el mundo viviente.
Con estos sistemas se pasó a una nueva etapa, la de evolución prebiológica. Los sistemas constituyen un nuevo nivel de organización en el proceso del origen de la vida, lo que implica el establecimiento de nuevas leyes. En los sistemas químicos modernos, ya sea en el laboratorio o en el organismo vivo, las moléculas y los agregados más estables tienden a sobrevivir, y los menos estables son transitorios. De igual modo, dado que los sistemas presentaban heterogeneidad, los agregados que tenían mayor estabilidad química en las condiciones prevalecientes en la Tierra primitiva habrían tendido a sobrevivir.
S. Miller aportó las primeras evidencias experimentales 29 años después de que Oparin publicara su teoría. Los experimentos de laboratorio han mostrado que, en estas condiciones, pueden formarse los tipos de moléculas orgánicas características de los sistemas vivos. Otros experimentos han sugerido el tipo de procesos por los cuales agregados de moléculas orgánicas pudieron haber formado estructuras semejantes a células, separadas de su ambiente por una membrana y capaces de mantener su integridad química y estructural. En el marco de la teoría de Oparin, se desarrollaron modelos alternativos, entre otros, el de Sidney W. Fox quien obtuvo estructuras proteicas limitadas por membrana -llamadas microesferas proteinoides- que podían llevar a cabo algunas reacciones químicas análogas a las de las células vivas.
Si bien estas microesferas no son células vivas, su formación sugiere los tipos de procesos que podrían haber dado origen a entidades proteicas con mantenimiento autónomo, distintas de su ambiente y capaces de llevar a cabo las reacciones químicas necesarias para mantener su integridad física y química.

Figura A: 1) Evolución de los ARN. 2) Evolución de nuevas proteínas – enzimas – que sintetizan ADN y producen copias de ARN a partir de él.

Todos los biólogos acuerdan en que la forma ancestral de vida necesitaba un rudimentario manual de instrucciones que pudiera ser copiado y transmitido de generación en generación. La propuesta más aceptada es que el RNA habría sido el primer polímero en realizar las tareas que el DNA y las proteínas llevan a cabo actualmente en las células. Por errores de copia en su duplicación habría aparecido una inmensa variedad de RNA; más tarde, estas moléculas pasaron a ejercer control sobre la síntesis de proteínas. En una etapa ulterior, las proteínas habrían reemplazado al RNA en la función de acelerar las reacciones químicas. Mediante un proceso aún no esclarecido, la función de almacenar la información genética habría sido transferida del RNA al DNA, que es menos susceptible a la degradación química (Fig. 5).
Posteriormente, estas moléculas autorreplicantes se habrían introducido dentro de compartimientos. Uno de los mayores interrogantes que permanece abierto es cómo se produjo el pasaje de la química prebiótica a la aparición de la vida. Hasta el día de hoy los científicos no han podido transformar en el laboratorio la materia no viva en una célula funcional.
Frente a las controversias sobre el origen de la vida, algunos científicos reconocidos postularon que hasta las formas de vida más simples son demasiado complejas para haber surgido mediante reacciones químicas al azar en el seno de una sopa oceánica y ubicaron el origen de la vida en el espacio interestelar.
El registro más antiguo de vida en nuestro planeta data de aprox. 3100 millones de años atrás, con fósiles de bacterias, es decir nuestro planeta desde su formación pasó aprox. 1100 millones de años sin vida.

Resumen
Hace 3100 m.a. aparecen las primeras formas de vida en la Tierra: las bacterias. Una bacteria consta de una sola célula, la cual es la menor unidad biológica para que funcione independientemente. Es probable que estas primeras bacterias fueran heterótrofas, es decir se alimentaban de moléculas orgánicas muy abundantes en los océanos primitivos. Al ir escaseando esta “sopa orgánica” aparecieron nuevos tipos de bacterias, los autótrofos, los cuales sintetizan su propia energía a través de sustancias inorgánicas o a partir del sol, pero aún sin producir oxígeno. Las bacterias hasta este momento eran anaeróbicas (vida sin el uso de oxígeno).
Hace aprox. 2500 m.a. aparecen un nuevo tipo de bacterias llamadas algas azules o cianofíceas, que tenían la capacidad de utilizar la luz solar para fotosintetizar. El desecho de la fotosíntesis es el oxígeno, que empezó así a acumularse en las aguas de los océanos y en la atmósfera. De esta manera, el oxígeno que hasta ese momento era tóxico para todos los seres vivos, fue aprovechado por nuevos tipos de bacterias llamadas aeróbicas (vida con oxígeno) como combustible para “quemar” alimento y generar energía. Estas últimas bacterias aeróbicas también eran heterótrofas y a partir de ellas evolucionaron todos los animales superiores. De las bacterias autótrofas evolucionaron todas las plantas, las cuales todas hacen fotosíntesis. Así las plantas y animales comparten un ancestro común.

Fuentes:
• CURTIS HELENE & BARNES N. S. 2003. Biología. sexta edición en español. Ed. Médica Panamericana.
Hipertextos de Biología. UNNE.

jueves, 9 de abril de 2009

Era pez... y caminaba

Científicos estadounidenses descubrieron en Canadá fósiles que representan "el eslabón perdido" entre los peces y los primeros animales terrestre.
Los especialistas describen al Tiktaalikal como un depredador de dientes afilados, de entre uno y tres metros de largo.

La especie -denominada Tiktaalik roseae- data de hace 383 millones de años y los fósiles hallados, tres en total, se encuentran en buen estado de conservación. Híbrido de pez y animal terrestre, el Tiktaalik poseía cráneo, cuello, costillas y esqueleto similar al de los tetrápodos (cuadrúpedos). A la vez tenía una mandíbula primitiva, aletas y escamas. Los especialistas describen al Tiktaalikal como un depredador de dientes afilados, de entre uno y tres metros de largo, cuerpo plano y cabeza parecida a la de los cocodrilos. Se cree que vivió en aguas poco profundas y quizás incluso en la tierra durante periodos cortos.

Ártico subtropical

El descubrimientos permitirá llenar el vacío entre el Panderichthys, un pez que vivió hace 385 millones de años, y el Acanthostega, el más antiguo de los tetrápodos conocido, con una antigüedad de 365 millones.

Los detalles del hallazgo científico aparecen publicados en el próximo número de la revista especializada Nature. Los expertos realizaron el descubrimiento en 2004 en la isla de Ellesmere, en la región ártica de Canadá que entonces tenía un clima subtropical. El profesor Neil Shubin, de la Universidad de Chicago, dijo a la BBC que él y su colega Edward Daeschler, de la Academia de Ciencias Naturales de Filadelfia, llevaban varios años buscando evidencias fósiles, con poco éxito.

Cuando hallaron las tres piezas y las comenzaron a limpiar en el laboratorio fueron dándose cuenta de que el hallazgo era "significativo".


"Estamos observado el resultado de una transición muy especial en un momento clave de la evolución", declaró Shubin. "Lo que hace muy significativa a esta especie es que borra la distinción entre dos formas de vida, entre un animal que vive en el agua y uno que vive en la tierra", añadió.

Fuente: BBC Ciencia y Tecnología

miércoles, 8 de abril de 2009

Carne por sexo... entre chimpancés

Carne por sexo... entre chimpancés

Por: Victoria Gill

Los chimpancés entran en "acuerdos", en los que intercambian carne por sexo, según una nueva investigación. Los monos machos que están dispuestos a compartir los resultados de sus expediciones de cacería copulan el doble que sus iguales más egoístas.

Esto es un intercambio a largo plazo, por lo que los varones continúan compartiendo sus capturas con las hembras cuando no son fértiles y copulan con ellas cuando lo son. El equipo de científicos describieron sus hallazgos en la publicación PLoS One.

Un mono macho renuncia a su presa para lograr sexo.

Cristina Gomes y sus colegas, del Instituto Max Planck para Antropología Evolutiva en Alemania, estudiaron chimpancés en la reserva del Parque Nacional de Tai, en Costa de Marfil. Gomes y su equipo observaron a los animales mientras cazaban, y vigilaban el número de veces que copulaban. "Al compartir, los varones aumentaban el número de veces que apareaban, y las hembras aumentaban su consumo de calorías", explicó. "Lo sorprendente es que si un macho comparte con una hembra en particular, se duplica el número de veces que copula con ella, lo que aumenta la probabilidad de que esa hembra quede fertilizada", agregó Gomes.

Alto valor
La carne es importante en la dieta de los animales porque es muy alta en proteína. Debido a que las monas no suelen salir a cazar, "se les hace difícil conseguirla por sí mismas", indicó la experta. L
a hipótesis de "carne por sexo" ya había sido propuesta para explicar por qué los chimpancés machos podrían compartir con las hembras. Pero los intentos anteriores de llevar un récord sobre el fenómeno habían fracasado porque los investigadores habían buscado los intercambios directos, cuando un macho compartía carne con una hembra fértil y copulaba con ella inmediatamente. El equipo de la doctora Gomes se planteó un enfoque distinto. Explicó que en un estudio anterior, ella había descubierto que los intercambios de acicalamiento -en los que los animales tomaban turnos para arreglarse unos a otros- ocurren durante periodos largos. "Así que nos preguntamos, ¿por qué no carne y sexo?"


La carne es un alimento muy importante para los chimpancés porque contiene proteína.

"Observamos a las chimpancés cuando no estaban en celo, lo que quiere decir que no tenían ansiedades sexuales y no estaban copulando", añadió la investigadora. "Los machos seguían compartiendo con ellas, podían intercambiar carne con una hembra un día y sólo copular con ella un día o dos después", señaló. Gomes piensa que sus hallazgos podrían ofrecer pistas sobre la evolución humana. Para la experta, su estudio podría servir de base para investigaciones humanas que exploran el vínculo entre "las buenas habilidades de cacería y el éxito reproductivo". "Esto me ha vuelto muy interesada en los humanos", indicó la doctora. "Estoy pensando en trabajar con cazadores-recolectores".


Los monos podrían compartir la carne un día y copular uno o dos días más tarde.


Michael Gurven de la universidad de California en Santa Barbara estudia la conducta humana en comunidades de cazadores-recolectores de América del Sur. Gurven dijo a la BBC que el vínculo directo entre el éxito en la cacería y la reproducción resaltado por este estudio podría "ayudar la forma en que pensamos sobre los humanos". El académico, que no estuvo involucrado en este estudio, agregó que la naturaleza de este intercambio de carne por sexo es "casi como el emparejamiento entre humanos porque es a largo plazo". Añadió que "esto destaca algo que nunca habíamos visto en chimpancés".







Fuente: BBC Mundo - Ciencia y tecnología

Ver: Publicación en PLoS ONE

martes, 3 de marzo de 2009

El cerebro más antiguo del mundo

Un grupo de científicos descubrió tejido cerebral fosilizado de 300 millones de años de antigüedad.
Los científicos pudieron ver la estructura del cerebro gracias a una tecnología con luz de sincrotrón.

El hallazgo, de un pez ahora extinto pariente del tiburón, es el tejido suave más antiguo que se conoce. Y tal como señala la investigación publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences (Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos), podría ofrecer valiosa información sobre la evolución del cerebro de los animales vertebrados. Los fósiles, descubiertos por científicos de los museos de Historia Natural de París y Nueva York, fueron encontrados en Kansas y Oklahoma, Estados Unidos. Y son muestras de tejido cerebral en los cráneos de iniopterigios, parientes extintos del tiburón fantasma moderno. Los iniopterigios solían vivir cerca de la superficie y miden unos 50 centímetros de largo.

Ejemplo único


Los investigadores cuentan que el descubrimiento fue hecho por casualidad, cuando estaban estudiando el hueso utilizando una nueva técnica de rayos X llamada holotomografía de sincrotrón. "Durante mucho tiempo los paleontólogos hemos utilizado la forma de la cavidad craneal para investigador la morfología general del cerebro", explica Alan Pradel del Museo de Historia Natural de París. "Porque hasta ahora no contábamos con muestras de tejido suave". Según los autores, en el pasado ya se había descubierto tejido suave fosilizado pero a menudo se trata de músculos y órganos como riñones. Pero el cerebro fosilizado es muy raro, y además, éste es el ejemplo más antiguo que se conoce.
Los científicos hicieron una holotomografía
en 3D del cráneo de 300 millones de años.

Quimeras

Los tiburones fantasma, también llamados quimeras, eran animales relativamente comunes en los océanos del mundo durante el último período del Paleozoico. Tenían cráneos enormes con grandes órbitas de ojos, dientes parecidos a los del tiburón, colas con una especie de garrote, enormes aletas pectorales, y en la punta de sus aletas contaban con unos "ganchos" óseos. Y los iniopterigios eran la especie más rara de este grupo ya que contaban con características muy inusuales. Tenían cráneos enormes con grandes órbitas de ojos, dientes parecidos a los del tiburón, colas con una especie de garrote, enormes aletas pectorales, y en la punta de sus aletas contaban con unos "ganchos" óseos. En la investigación los científicos llevaron a cabo una reconstrucción completa en computarizada en 3D de los cráneos. Para elucidar la estructura cerebral usaron la técnica de holotomografía de rayos X y descubrieron que el cerebro pudo haber sido un objeto alargado y simétrico. Como sucede con muchos vertebrados, estos peces dejaban de crecer aún cuando sus cerebros seguían expandiéndose. "Tenían cráneos enormes con grandes órbitas de ojos, dientes parecidos a los del tiburón, colas con una especie de garrote, enormes aletas pectorales, y en la punta de sus aletas contaban con unos "ganchos" óseos"

Luz más brillante que el Sol

La holotomografía de sincrotrón puede generar luz miles de millones de veces más brillante que el Sol y permite a los científicos revelar detalles estructurales que de otra forma serían invisibles. Así, los investigadores pudieron observar diferentes partes del cerebro, como el cerebelo, médula espinal, lóbulos ópticos y tractos. Los científicos ya sabían que los iniopterigios tenían cerebro, pero este hallazgo, afirman, podría ofrecer nueva información sobre la evolución de este órgano durante las grandes transiciones evolutivas. "No hay nada como este animal hoy en día, es algo realmente raro", dice John Maisey, del Museo de Historia Natural de Nueva York. "

El fósil con muestras de tejido cerebral
fue descubierto en Kansas.



Pero ahora que sabemos que los cerebros pueden preservarse en fósiles tan antiguos, podemos empezar a buscar otras muestras". "Tenemos muy poca información sobre los cerebros de los primeros vertebrados, y la evolución del cerebro es la base de la historia de los vertebrados" agrega el científico. La holotomografía del cerebro fue llevada a cabo en Centro Europeo de Radiación de Sincrotrón, en Grenoble, Francia.

Fuente:
BBC. Mundo y Tecnología

martes, 16 de diciembre de 2008

En lagunas de la puna hallaron un hábitat similar al del origen de la vida en la Tierra.

Descubrimiento

Las investigaciones de becarios del Conicet, dirigidas por una bióloga tucumana, se llevan a cabo a más de 4.000 metros de altura.

A más de 4.000 metros de altura sobre el nivel del mar, donde casi no hay vegetación, donde las temperaturas llegan hasta -20º C y los vientos soplan a 40 kilómetros por hora, un grupo de investigadores tucumanos estudia los microorganismos en algunas de las decenas de lagunas del altiplano, en la región cordillerana.
Con un laboratorio inédito, por las condiciones ambientales del lugar, el equipo que dirige la doctora en Biología María Eugenia Farías, investiga las características de bacterias de gran valor biotecnológico.
Cinco becarios del Conicet y Farías, investigadora adjunta con base en el Centro Científico de Tucumán (CCT), se aventuran en camionetas 4x4 por la zona norte de los Andes para llegar a sitios de difícil acceso.
A los fines de la investigación armaron un cepario, es decir, una colección de cultivos de bacterias que viven en condiciones extremas. Costosas heladeras albergan más de 200 bacterias, que constituyen un libro abierto para los científicos interesados en la aplicación biotecnológica.
Las primeras investigaciones se llevaron a cabo en la laguna de Pozuelos (Jujuy), a 3.000 metros de altura. Pero estuvieron en condiciones más extremas en el salar de Laguna Verde (Catamarca), a 4.400 metros, y en el salar de Laguna Vilama (Jujuy), a 4.600 metros. Sus próximos destinos son Laguna Brava (La Rioja), y Laguna Diamante, dentro de un volcán en Catamarca.

Ventana de los tiempos
“Estas lagunas son una ventana al pasado y al futuro. Al pasado, porque las condiciones extremas de alta radiación de UV (rayos ultravioletas), la baja presión de oxígeno y la baja concentración de nutrientes, especialmente de fósforo, hacen que se parezcan mucho a la Tierra en el inicio de la vida, cuando no había capa de ozono”, contó Farías.
Uno de los importantes hallazgos en estos depósitos de agua, fue la de “estromatolitos”. “Son algas primitivas que liberan oxígeno a la atmósfera y crean la capa de ozono. Esta misma acción permitió que se desarrollara la vida tal como la conocemos hoy. Se pueden encontrar en pocos puntos del mundo, como en el parque Yellowstone, en Estados Unidos, en Australia y en México”, informó Farías. “También son una ventana al futuro porque estos ambientes son muy parecidos a la superficie de Marte. Tienen elevada radiación UV, cambios bruscos de temperatura y baja disponibilidad de agua. Son ambientes ideales para el estudio de la astrobiología, que es la prospección de vida en Marte”, detalló la científica.

Publicación prestigiosa
De tal importancia es el relevamiento que llevan a cabo que, por segunda vez, los resultados de sus trabajos han sido tapa de la revista “Applied and enviromental microbiology”, una publicación de la Sociedad Americana de Microbiología que es material de referencia para científicos de todo el mundo.

Fuente: Conicet en los Medios

martes, 30 de septiembre de 2008

Tiempos o Eras Geológicas

Generalidades de cada eon / período geológico.

Eones Archeano y Hadeano. 4600 m.a. atrás.

◦ Formación de la Tierra.
◦ Bombardeo constante de meteoritos.
◦ 3.8 billones se forma la hidrósfera. La atmósfera no poseía oxígeno libre disponible.
Solo existían organismos primitivos (bacterias anaeróbicas) a fines de este Eon.
◦ Continentes eran de pequeño tamaño.

Eon Proterozoico. 2500 m.a. atrás.

◦ Se forman las masas continentales.
◦ El oxígeno aparece libre en la atmósfera por el surgimiento de algas hace 1500 m.a.
◦ Los primeros animales primitivos aparecen hace aprox. 600 m.a.

Eon Fanerozoico. 545 m.a. – al presente.

Era Paleozoica 545 m.a. – 245 m.a.
Períodos:
◦ Cámbrico: Se diversifican la cantidad de especies de artrópodos como los trilobites. Por la dispersión de los continentes aparecen especies con corazas protectoras. A fines de este período se cree que aparecen los primeros vertebrados.
◦ Ordovícico: Se originan mares someros cerca de los continentes. Los primeros vegetales complejos terrestres aparecen en este período. Gran radiación de especies de peces marinos.
◦ Silúrico: Los mares someros siguen siendo muy comunes y aparecen las primeras plantas vasculares (Pteridofitos, helechos). Aparecen peces mandibulados similares a tiburones.
◦ Devónico: Se levantan las principales cordilleras de N. América y Europa. En tierra se acumula más agua dulce, se forman los primeros bosques y se diversifican los artrópodos. Los peces salen de los mares someros y conquistan la tierra. Aparecen los tetrápodos ancestros de los anfibios.
◦ Carbonífero: Los pantanos son comunes. Aparecen los insectos voladores. Los peces siguen diversificándose en peces óseos. Aparecen los ancestros de los reptiles.
◦ Pérmico: Se caracteriza por tener un solo continente: Pangea. Decae la dominancia de la tierra por parte de los anfibios primitivos y van ganando espacio los ancestros de los reptiles y mamíferos actuales. Gran extinción masiva.

Escala de tiempos geológicos (hacer click en la imagen).











Era Mesozoica 245 m.a. – 65 m.a.
Períodos:
◦ Triásico: Casi no hay mares someros. La vegetación terrestre fue reemplazada por las coníferas. Se diversificaron los reptiles ancestros de los dinosaurios y decayeron aquellos que evolucionaron en los mamíferos. A fines de este período aparecen: verdaderos mamíferos, dinosaurios, pterosaurios, reptiles marinos, peces óseos, y anfibios similares a ranas.
◦ Jurásico: Comienza a formarse el océano Atlántico. Los continentes se van separando. Se diversifican los reptiles marinos, los invertebrados marinos, tiburones y rayas. Los dinosaurios se diversifican enormemente en la tierra. Los mamíferos son pequeños y poco diversificados. Aparecen a fines de este período aves, salamandras, y lagartijas.
◦ Cretácico: Se fraccionan los continentes. Aparecen las Angiospermas (plantas con flores) quienes pronto dominan la tierra. Se diversifican los mamíferos pero dominan aún la tierra los dinosaurios. Las aves y los Pterosaurios a través del vuelo comparten los cielos. Gran extinción masiva.

Era Cenozoica 65 m.a. al presente
Períodos:
◦ Terciario:
Paleogeno: Los continentes ya tienen casi su disposición actual. Se comienza a formar la capa de hielo en la Antártida. Los mamíferos se diversificaron y ocuparon los nichos ecológicos dejados por los dinosaurios. Muchos mamíferos y aves evolucionaron en formas muy grandes.
Neogeno: Se forma la capa de hielo en el Ártico. Se unen los bloques continentales del norte y sur de América por el Istmo de Panamá. Aparecen las aves y mamíferos modernos (junto con los mamíferos marinos). Los primeros homínidos se ven al final de este intervalo.

Cuaternario: Los homínidos alcanzan el viejo mundo en sucesivas migraciones y a finales de este período llegan a América. Se suceden en todo el mundo numerosas extinciones de grandes mamíferos de sabanas y de las grandes aves predadoras.

domingo, 9 de marzo de 2008

Teoría de la Evolución. Origen de las Especies. Darwin y Wallace.

Introducción

A lo largo de la historia el hombre se ha propuesto explicar de donde y como se originan los organismos. El primero en hacer algún tipo de clasificación fue Aristóteles (384-322 a.C) con su Escala de la Naturaleza, en la cual asignaba cierta jerarquía a los seres vivos. Cada especie ocupaba para él un escalón, de los cuales el Hombre poseía el más alto. Pasados varios siglos, los biólogo occidentales creían en la creación divina, por lo que no aparecieron nuevas concepciones para explicar la diversidad de interrogantes sobre los organismos:
¿Cómo se adaptaron tan bien los organismos a los ambientes en los que viven?
¿Cómo desempeñan tan bien sus funciones o roles en la naturaleza?
Recién a mediados del XVIII, Georges Louis Buffon sugiere que las especies pueden sufrir modificaciones en el tiempo. Luego en ese mismo siglo, un geólogo (James Hutton) hace un aporte interesante con la propuesta que los cambios de la Tierra fueron moldeados por cambios lentos y graduales, influeciados por agentes como el viento, el agua, y el clima (y no por grandes catástrofes). Otro aporte interesante que fue conduciendo al concepto de evolución fue el registro fósil. Hasta ese momento se consideraba a los fósiles como curiosidades, pero a partir del siglo XVIII se los empezó a catalogar como organismos conservados pero ya desaparecidos. Incluso se detallaron numerosos estratos (como capas del suelo) en los cuales encontraban ciertos fósiles específicos (Fig.1).

Primeras ideas evolutivas

El primer científico moderno en proponer una teoría fue el francés Jean Baptiste Lamarck (1744 - 1829). Este zoólogo observó que en las rocas más viejas había fosilizados organismos más simples que en las rocas más modernas. Entonces interpretó que hubo una suerte de progresión o evolución. Así, postuló su teoría de “Herencia de los Caracteres Adquiridos”. Su ejemplo fue el de la jirafa. El afirmaba que tienen esos cuellos largos porque los progenitores se estiraban para comer hojas en árboles altos y así pasaban esa característica (el cuello estirado) a sus hijos. Esta teoría está considerada actualmente como errónea.
Fig.1. Ejemplo de fósiles: impronta de hoja y exoesqueleto de un Trilobite.

Todo este clima intelectual influyó en un joven naturalista: Charles Robert Darwin (1809 - 1882). Este naturalista emprendió un viaje que duró 5 años, en el Beagle en diciembre de 1831 con apenas 22 años de edad (Fig. 2). Descendió por el Atlántico sur visitando entre otros puntos las costas Patagónicas e Islas Malvinas. Atraviesa el estrecho de Magallanes y recorre hacia el norte el Pacífico, pasando por las Islas Galápagos, siguiendo por el sur de Oceanía, sudeste Asiático, extremo sur de África y volviendo a Europa. Charles Darwin descendió hacia el continente en numerosas expediciones colectando muchísimas especies vegetales y animales, así también registró el hallazgo de fósiles y temáticas geológicas. Pudo observar la fauna singular y única de algunas islas totalmente separadas del continente como la Islas Galápagos.

Fig. 2. Ruta de viaje del Beagle.
Allí hizo la observación sobre las variaciones intre islas en las tortugas gigantes de Galápagos. Cada isla poseía su propio tipo de tortuga, por ejemplo en aquellas islas con vegetación arbustiva, el caparazón presentaba una hendidura superior grande que le permitía levantar la cabeza para alcanzar el follaje.

Mientras que en las islas de mucha vegetación el caparazón es chato anteriormente, para no atascarse en la vegetación densa y baja. Otro ejemplo fueron los pinzones. Estas 13 especies de aves eran totalmente diferentes de las del continente, pero a la vez poseían todas diferentes picos entre sí debido a que ingerían diferentes alimentos. Darwin tuvo un largo razonamiento de casi 20 años antes de publicar “El Origen de las Especies” en 1859. Luego, volvió a Inglaterra con la idea rondando su cabeza de que los mecanismos que operaban en la naturaleza para la creación de especies era el mismo que el Hombre ejercía mediante selección artificial para obtener características deseables en criaderos de perros, caballos y palomas. Es decir, pensaba que el ambiente ejercía una selección natural como lo hacía la elección humana. En 1858 cuando aún no terminaba su manuscrito de publicación recibe una carta de Alfred Russel Wallace desde un archipiélago malayo postulando una teoría de la evolución exactamente igual. Un mes después se presentó la Teoría de Darwin y Wallace.

Teoría de la evolución
El concepto original de Darwin y de Wallace acerca de cómo ocurre la evolución todavía sigue proporcionando el marco básico para nuestra comprensión del proceso de esta teoría. Ese concepto se funda en cinco premisas:

◦ Los organismos engendran organismos similares; en otras palabras, hay estabilidad en el proceso de la reproducción.
◦ En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobreviven y se reproducen en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente.
◦ En cualquier población dada ocurren variaciones aleatorias entre los organismos individuales, algunas de las cuales son hereditarias, es decir, que no son producidas por el ambiente.
◦ La interacción entre estas variaciones hereditarias, surgidas al azar, y las características del ambiente determinan en grado significativo cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no. Algunas variaciones permiten que los individuos produzcan más descendencia que otros. Darwin llamó a estas características variaciones "favorables" y propuso que las variaciones favorables heredadas tienden a hacerse cada vez más comunes de una generación a otra. Este es el proceso al que Darwin llamó selección natural.
◦ Dado un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos.

En resumen:
Con esta teoría se postuló que si individuos con ciertas características hereditarias (que los favorecen) sobreviven y se reproducen, mientras los otros con otras características hereditarias (que no los favorecen) son eliminados, cambia así la población lentamente. Darwin creía que las variaciones aparecían y se heredaban por una cuestión de azar. Por ello, la selección natural, la interacción de los organismos individuales con su ambiente durante una serie de generaciones da la dirección a la evolución de esa especie.