Metazoos

Los metazoos, también llamaros metazoarios, son un reino de seres vivos pluricelulares, heterótrofos, formados por células eucariotas que se agrupan formando tejidos, órganos, sistemas y aparatos, los cuales colaboran en la realización de las tres funciones vitales de todo ser vivo: la función de nutrición, la función de relación y la función de respiración.

Hongos

Los hongos son un reino de seres vivos unicelulares o pluricelulares que no forman tejidos y cuyas células se agrupan formando un cuerpo filamentoso muy ramificado. El conjunto de filamentos de un hongo se llama micelio, y cada filamento se denomina hifa. A veces las células que forman el micelio pueden parecer falsos tejidos. Las células de los hongos tienen una pared celular de quitina, sustancia propia de los animales artrópodos. Raramente acumulan también celulosa. Los hongos tienen alimentación heterótrofa, puesto que no pueden realizar la fotosíntesis porque no tienen clorofila. Tienen digestión externa, pues vierten al exterior enzimas digestivas, sustancias proteicas que actúan sobre los alimentos dividiéndolos en moléculas sencillas, que atacan a los alimentos. Los hongos absorben los alimentos después de digerirlos. Según su tipo de vida, los hongos pueden ser saprofitos, parásitos y simbiontes. Los hongos saprofitos, como el champiñón o la trufa, se alimentan de sustancias en descomposición. Los hongos parásitos se alimentan de los líquidos internos de otros seres vivos. Los hongos simbiontes se asocian con otros organismos y se benefician mutuamente. Los hongos viven en lugares húmedos, con abundante materia orgánica en descomposición y ocultos a la luz del sol. También pueden habitar medios acuáticos o vivir en el interior de ciertos seres vivos parasitándolos. La reproducción de los hongos puede ser asexual, por esporas, y sexual. Las hifas haploides pueden dar lugar por mitosis, es decir, asexualmente, a unas esporas llamadas conidios o conidiosporas. Las hifas diploides resultante de la unión de dos hifas haploides pueden dar lugar, por reproducción sexual, a esporas en unas estructuras tipo asca o tipo basidio. Hay dos clases de hifas: hifas cenocíticas, sin tabiques de separación entre células, e hifas tabicadas, con ellos. Se incluyen ciertos parásitos de las patatas y de la vid entre los oomicetes; mohos y pestes de moscas y orugas entre los zigomicetes; muchos parásitos, mohos, trufas, colmenillas y levaduras entre los ascomicetes; tizón y roña, y la mayoría de las especies comestibles, entre los blasidiomicetes. Según las localidades varía el sentido y extensión del significado de los nombres hongo o seta.

Metafitas

Las metafitas son vegetales pluricelulares que se diferencian de las algas en que poseen tejidos.

Hay por lo menos dos formas de clasificar las metafitas:

• Una forma de clasificarlas es por el modo de realizar sus funciones de transporte, y en ese caso de dividen en cormofitas si tienen tejidos conductores desarrollados, como las pteridofitas o helechos y equisetos, las gimnospermas o coníferas y las angiospermas o plantas con flores. Las otras, si sólo tienen rudimentos de tejidos conductores, se llaman protocormofitas.
• Otra forma de clasificarlas es según el tipo de órganos reproductores que posean. Así, hay metafitas que poseen flores y semillas, y en ese caso se llaman fanerógamas o espermafitas, y hay otras metafitas que no poseen flores, y reciben el nombre de criptógamas o arquegoniadas.

Protoctistas

Los protoctistas son un reino de seres vivos unicelulares o pluricelulares, que algunos de ellos poseen simultáneamente características animales y vegetales, lo que ha creado a los biólogos muchas dificultades para su clasificación. En este reino tienen cabida los seres que reúnen las características siguientes: Están constituidos siempre por células eucariónticas, es decir, con núcleo; son de pequeño tamaño, a menudo microscópicos; y son muy sencillos, y no forman tejidos ni órganos. El reino protoctistas abarca los protozoos, unicelulares, heterótrofos con digestión interna; y las algas, unicelulares o pluricelulares y fotosintéticas.

Moneras

Las móneras son un reino de seres vivos, generalmente unicelulares, formados siempre por células procarióticas. Comprende las bacterias y las algas cianofíceas o cianobacterias.

Teoría de los caracteres adquiridos (Lamarck)

Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet, Caballero de Lamarck (Bazentin, Picardía, Francia, 1 de agosto de 1744 – París, 18 de diciembre de 1829) fue un naturalista francés, uno de los grandes nombres de la época de la sistematización de la Historia Natural, cercano en su influencia a Linneo, el conde de Buffon y Cuvier.

Lamarck formuló la primera teoría de la evolución biológica, acuñó el término «biología» para designar la ciencia de los seres vivos y fue el fundador de la paleontología de los invertebrados.

Lamarck había advertido una clara relación entre los fósiles y los organismos modernos. Con sus observaciones dedujo que los fósiles más recientes estaban emparentados con los organismos modernos. Elaboró una teoría de la evolución biológica que se puede sintetizar así:

• Los individuos cambian físicamente durante su vida para adaptarse al medio que habitan.
• Los organismos adquieren caracteres que no tenían sus progenitores. Estos cambios o caracteres adquiridos se deben al uso o desuso de sus órganos.
• Los caracteres adquiridos se transmiten por herencia biológica a sus descendientes.
• La sucesión de cambios adaptativos muestra una tendencia hacia la complejidad y la perfección.

La teoría de Lamarck fue criticada por la comunidad científica de su época, principalmente por Cuvier, quien, además de ser un científico de renombre, ocupó el cargo de Inspector General de Educación en Francia y que junto a sus contemporáneos insistía en que las especies habían sido creadas de manera independiente y que eran inmutables.

El fijismo (G. Cuvier)

El fijismo o teoría fijista es una creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde la Creación. Las especies serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los fósiles serían restos de los animales que perecieron en los diluvios bíblicos o bien caprichos de la naturaleza (según teorías como la de la vis plástica). El fijismo describe la naturaleza en su totalidad como una realidad definitiva, inmutable y acabada.

Georges Léopold Chrétien Frédéric Dagobert Cuvier, barón de Cuvier, (Montbéliard, Francia, 23 de agosto de 1769 – París, Francia, 13 de mayo de 1832) fue un naturalista francés. Fue el primer gran promotor de la anatomía comparada y de la paleontología. Ocupó diferentes puestos de importancia en la educación nacional francesa en la época de Napoleón y tras la restauración de los Borbones. Fue nombrado profesor de anatomía comparada del Museo Nacional de Historia Natural de Francia, en París.

El cambio evolutivo.

El cambio evolutivo se produce por distintos mecanismos, cada uno con distintos efectos sobre la población. Dicha influencia diferencial podría entenderse como “fuerzas” que alteran la composición génica con un rango de dirección, sentido y módulo propios. Son cuatro y se describen como sigue:

• Selección natural: Es el proceso evolutivo principal y el único que es capaz de originar adaptación al ambiente. Es un cambio dirigido que depende de la variación existente y del ambiente.
• Mutación: Provoca la aparición aleatoria de nuevas variantes genéticas por cambio en la secuencia de ADN. Es un proceso que se produce de forma natural, aunque existen agentes físicos y químicos que la provocan.
• Migración: Iguala las frecuencias génicas entre poblaciones. Su efecto depende de las cualidades génicas de la población emigrante e inmigrante.
• Deriva génica: Cambia la frecuencia génica de la población aleatoriamente, por error de muestreo, como consecuencia del tamaño finito de las poblaciones. Es importante en poblaciones pequeñas, y cuando el tamaño disminuye (cuello de botella) o la población se fragmenta (efecto fundador).

Ninguna de estas causas actúan de manera aislada; aunque sí es cierto que, dependiendo de las características poblacionales y ambientales, predominen unas sobre las otras.

Teorías actuales: hipótesis metabólica y mundo ARN

Hipótesis metabólica:

Consiste básicamente en que pequeñas moléculas sencillas se aislaron del medio con una membrana, iniciando una serie de procesos químicos de complejidad creciente hasta que la unidad se produjo.

Mundo de ARN:

Consiste en que moléculas de ARN surgidas del azar, capaces de replicarse mediante mutaciones, comenzaron la cadena de la evolución. Se basa en la capacidad de las moléculas de ARN para actuar como catalizadores en reacciones metabólicas. De esta forma, se contempla la posibilidad de que una polimerización espontánea de ribonucleótidos diese como resultado enzimas de ARN capaces de catalizar su propia autorreplicación.

Experimento de Miller

Realizó una simulación de las condiciones de la Tierra primitiva en busca de las reacciones químicas que pudieron construir sus primeros bloques esenciales (aminoácidos y proteínas) simples.

Sus estudios abarcan el origen de la vida (Se consideró un pionero en el estudio de exobiología), la ocurrencia natural de hidratos clatratos, y mecanismos generales de anestesia.
En la década de los 50, Miller ayudó a emplazar la síntesis abiótica de compuestos orgánicos en el contexto de la evolución. Utilizó la simulación en laboratorio de las condiciones químicas en la Tierra primigenia para demostrar que la síntesis espontánea de estos compuestos podría haber sido una etapa precoz del origen de la vida.
Miller dedicó gran parte de su vida a experimentar con el origen de la vida a partir de los aminoácidos.
Diseñaron un tubo que contenía la mayoría de los gases, similares a los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y una piscina de agua que imitaba al océano temprano. Los electrodos descargaron corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando a un rayo. Dejaron que el experimento se sucediera durante una semana entera, y luego analizaron los contenidos en la piscina líquida. Se dieron cuenta de que varios aminoácidos orgánicos se habían formado de manera espontánea a partir de estos materiales inorgánicos simples. Estas moléculas se unieron en la piscina de agua y formaron coacervados.

Este experimento ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas. Sin embargo, todavía hay muchos científicos que no están convencidos, como Fred Hoyle, 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 cementerio de autos logre construir a un Boeing 747 a partir de los materiales recopilados allí".

Teoría del origen extraterrestre de la vida.

Los seres vivos que han existido y existen en la actualidad son muy diferentes en cuanto a complejidad, aspecto, modo de vida, etc., independientemente de cuál haya sido el origen de la vida; sin embargo hay una serie de rasgos que son comunes a TODOS los seres vivos, extinguidos o vivientes, aunque sean de diferentes ESPECIES; estos rasgos son:

1.      Todos los seres vivos están formados por la misma materia, a la que llamamos MATERIA ORGÁNICA

2.      Todos los seres vivos realizan las mismas funciones, la nutrición, la relación y la reproducción, más o menos igual

3.      Todos los seres vivos están formados por una (unicelulares) o varias células (pluricelulares)

Teoría del origen químico de la vida.

Esta teoría aceptada para explicar el origen de la vida se basa en la hipótesis química expuesta, de forma independiente, por el ruso A. Oparin  (1924) y el inglés Haldane  (1928).

Los gases de la protoatmosfera estaban sometidos a intensas radiaciones ultravioletas provenientes del Sol y a fuertes descargas eléctricas que se daban en la propia atmósfera, por efecto de estas energías esos gases sencillos empezaron a reaccionar entre sí dando lugar a moléculas cada vez más complejas; al mismo tiempo la Tierra empezó a enfriarse, y comenzó a llover de forma torrencial y estas lluvias arrastraron las moléculas de la atmósfera hacia los primitivos mares que se iban formando.

en los mares todavía estaban calientes y esto calor permitió hizo que las moléculas siguieran reaccionando entre sí, apareciendo nuevas moléculas cada vez más complejas. Algunas de esas moléculas se unieron constituyendo unas asociaciones con forma de pequeñas esferas llamadas coacervados, que todavía no eran células.

Este proceso continuó hasta que apareció una molécula que fue capaz de dejar copias de sí misma, es decir, algo parecido a reproducirse. Los coacervados empezaron a mantenerse en el medio aislándose para no reaccionar con otras moléculas, y finalmente empezarían a intercambiar materia y energía con el medio, dando lugar a primitivas células.

Estas primeras células se extenderían por los mares, dando comienzo un proceso que aún sigue funcionando hoy en día, el proceso de evolución biológica, responsable de que a partir de seres vivos más sencillos vayan surgiendo seres vivos cada vez más complejos, y que es la causa de la gran diversidad de seres vivos que han poblado y pueblan actualmente la Tierra, lo que hoy llamamos la biodiversidad.

La generación espontánea

Los primeros que se ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la cual los seres vivos provenían directamente del barro, del estiércol y de otras materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente aparecían.

Fue a finales del s. XVII cuando comenzó a cuestionarse la idea de la generación espontánea, especialmente a partir de los trabajos de Francesco Redi (1626-1698).

La fabricación del primer microscopio por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) permitió descubrir los seres microscópicos, que fueron al final los que ayudaron a rechazar la idea de la generación espontánea.

Louis Pasteur (1822-1895), demostró, por un lado, que los microorganismos se encontraban por todas partes y provocaban la descomposición de los alimentos y muchas enfermedades humanas, y por otro lado demostró que la generación espontánea no existía

¿Cómo surge la vida?

Un escenario para el surgimiento de la vida en la Tierra parece bastante claro que requiere:

a)       Un interior muy caliente; significa un vulcanismo intenso, casi todo submarino pues no se habían empezado a formar los continentes. Muchos organismos primitivos (bacterias y similares) viven aguas cálidas ricas en minerales disueltos sin necesidad de la energía solar.

b)       Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico; En la protoatmósfera no había O₂ ni tampoco O₃   que protegiese de la radiación UV del Sol; por tanto para que pudiera prosperar algún atisbo de vida tendría que estar protegida por una capa bastante gruesa de agua.

James Lovelock: El oxígeno de la atmósfera quizá proceda de las bacterias cianofíceas. Hace 2400 millones de años habrían producido tanto oxígeno que este llegó a la alta atmósfera donde formó la ozonosfera (capa de ozono)

Hasta el momento actual la ciencia no ha sido capaz de dar una explicación sobre lo que es la vida, aparte de estudiar sus características y sus manifestaciones. Además de explicar lo que es la vida, ha habido otro problema que ha preocupado al hombre desde siempre, y es el origen de la vida, ¿de dónde viene?, ¿cómo se ha formado?

 Para explicar esto han existido dos grandes corrientes de pensamiento, la generación espontánea, idea que perduró hasta finales del siglo XIX, cuando L. Pasteur la rebatió, y, modernamente, la teoría del origen químico de la vida y la teoría del origen extraterrestre.

Los elementos químicos: C, H, O,….

¿Por qué el agua y el carbono constituyen casi el 98 % de nuestro organismo?

El agua: buen disolvente.

El agua que hay en la Tierra pudo provenir del espacio, traída en asteroides que impactaron con la Tierra.

El carbono: estructura y enlaces →  glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.

El carbono procede del interior de la Tierra, donde se acumuló cuando se originó nuestro planeta. Después fue emitido al exterior por procesos volcánicos.

El origen de la vida

Definición de vida:

Christian de Duve (Bioquímico; P Nobel de Medicina): “La vida es desequilibrio”

Carl Sagan: La vida es una región donde se incrementa el orden en ciclos movidos por un flujo de energía”.

Robert Shapiro (Bioquímico): “Una zona separada del medio, que incluya una fuente de energía, que se adapte al medio y evolucione y sea capaz de reproducirse”

Chris McKay (Astrobiólogo): “La vida es información y ADN replicable (mediante proteínas) al abrigo de una membrana”

Francis Crick:” Por complicada que es, casi un milagro”