Método Científico, Origen de la vida y mas
METODOLOGÍA
CIENTÍFICA
La
biología tuvo su origen en los conocimientos acumulados por el
hombre mediante su observación y experiencia, es decir, por
conocimientos empíricos.
Conforme
transcurre el tiempo el hombre comenzó a obtener conocimientos
sistematizados que pretendían alcanzar la verdad sobre algunos
aspectos de la naturaleza. A estos conocimientos sistematizados se
les dio un orden obteniendo así los pasos del método científico.
Estos
pasos son:
- Observación: Consiste en ver detenidamente un fenómeno que despierte nuestro interés, utilizando todos nuestros sentidos e instrumentos, reuniendo toda la información obtenida
- Planteamiento del problema: Se realizan preguntas de ¿cómo?, ¿dónde?, ¿por qué?, sobre toda la información obtenida en torno a la información acumulada
- Hipótesis: Es la explicación tentativa de la causa del fenómeno y las posibles respuestas a las preguntas planteadas
- Diseño del experimento: Son las actividades planeadas para la comprobación de la hipótesis. Aquí se incluyen los objetivos del problema y una revisión bibliográfica de trabajos previos al caso.
- Experimentación: Aquí se recrean las condiciones para hacer posible la repetición del fenómeno, controlando variables involucradas en el proceso.
- Teoría o Ley: Cuando el método es utilizado como un procedimiento didáctico se genera una teoría, pero cuando los resultados obtenidos confirman la veracidad y son aplicables a fenómenos similares se genera una ley.
ORIGEN
DEL UNIVERSO
Durante
mucho tiempo el hombre se ha preguntado de donde venimos como es que
se originó la vida en el planeta e inclusive como es que se originó
el planeta mismo.
Diversos
científicos se han dedicado a investigar estos hechos.
Pero
vayamos en orden, comencemos con el origen del universo.
Existen
muchas teorías acerca de cómo se originó el universo pero sólo
mencionaremos tres:
- Creacionista.- Esta teoría afirma que el universo fue creado por un ser divino y todopoderoso, teoría que durante muchos años ha sido fomentada por la religión y en algunos momentos de la historia (oscurantismo) no se podía creer en algo diferente.
- Del estado continuo (o estado invariable).- Difundida por un científico llamado Fred Hoyle. Esta teoría explica que el universo no ha tenido principio ni fin y que siempre ha existido, por lo tanto es infinito en tiempo y espacio; además considera al Hidrógeno como primer elemento y por reacciones termonucleares ha ido transformando la energía en materia.
- De la gran explosión (Big Bang).- George Lemaitre y George Gamow fortalecieron y divulgaron esta teoría que dice: Hace 15 mil millones de años sucedió una gran explosión generando la formación de las galaxias y las primeras estrellas a partir de gases formados de hidrógeno. Posteriormente este hidrógeno se convierte en helio y el helio se convierte en otros elementos como carbono, fósforo, oxígeno, nitrógeno etc. Más tarde se forma la segunda generación de estrellas a la cual pertenece nuestro sol que permite tener los elementos necesarios para la vida, esto ocurrió hace 5 mil millones de años.
ORIGEN
DE LA TIERRA
Conociendo
teorías sobre el origen del universo se comenzaban a crear teorías
sobre el origen de nuestro planeta. Aunque han existido muchas
teorías también mencionaremos sólo una.
Teoría
de Kant-Laplace.- Esta
teoría menciona que los planetas se generaron a partir de una gran
nebulosidad que se tornó inestable formándose anillos concéntricos
que al separarse formaron los planetas y sus satélites, en tanto que
en el centro de la nube se formó el Sol. Este acontecimiento sucedió
hace 4600 millones de años.
ORIGEN
DE LA VIDA
Ya
formulada una teoría acerca de cómo se creó el universo y el
planeta, a la par, se empezaron a formular teorías de cómo se
originó la vida.
A
continuación se muestran algunas teorías sobre el origen de la
vida.
- Teoría de la panspermia (Svante Arrhenius).- Esta teoría sugiere que la vida en la tierra se originó a partir de esporas que llegaron del espacio exterior procedentes del algún planeta donde habitaban seres vivientes. Esta teoría sigue sin resolver la cuestión, por que ahora habría que preguntarse ¿cómo es que se generó la vida en ese otro planeta? Por lo tanto no hay sentido en esta teoría.
- Generación espontánea (Aristóteles).- La generación espontánea o abiogénesis sostenía que todos los seres vivos podían originarse en forma espontánea de la nada, para ello era necesaria una fuerza vital capaz de darle vida a ese material inanimado, inclusive se tenían algunas recetas para generar vida como la que propone Johann Von Helmont en 1667 que decía: si se coloca ropa sucia con trigo fermentado en un frasco en 21 días se tendrán ratones. Obviamente ésto no era cierto y fueron tres científicos reconocidos los que desecharían esta teoría.
- Teoría de la síntesis abiótica (Oparin-Haldane).- La teoría de Oparin- Haldane se basa en las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva y que permitieron el desarrollo de la vida. En 1924, el bioquímico Alexander I. Oparin sugería que recién formada la Tierra y cuando todavía no habían aparecido los primeros organismos, la atmósfera era muy diferente a la actual, según Oparin, esta atmósfera primitiva carecía de Oxígeno libre, pero había sustancias como el Hidrógeno, Metano y Amoniaco. Estos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la de los volcanes, dando origen a los primeros monómeros que comenzaron a formar biomoléculas como; carbohidratos lípidos y proteínas. A su vez estas biomoléculas formaron los primeros ácidos nucleicos. Más tarde se comenzaron a formar los primeros protobiontes que Oparin designo el nombre de Coacervados y a su vez estos Coacervados formaron los primeros eubiontes u organismos unicelulares que se nutrían de una manera heterótrofa y poseían respiración anaerobia.
Esta
teoría ha sido la más aceptada por los científicos pero en México
hubo un reconocido científico que tuvo una idea similar a Oparin;
este señor se llamaba Alfonso Luis Herrera.
Herrera
tiene el mérito de haber creado la Plasmogenia, ciencia que tiene
como objeto el estudio de la generación artificial de células vivas
mediante procedimientos físico-químicos. Un ejemplo de ésto es el
experimento que efectuó utilizando una mezcla de dos sustancias
químicas, sulfocianato de amonio y formaldehído, con los que pudo
crear formas similares a los tejidos vegetales, animales y
bacterianos, estos últimos parecidos a los que dieron origen a la
vida en el planeta. Esta investigación ha recibido
reconocimiento mundial desde entonces e inclusive en su tiempo, por
el biólogo soviético Alejandro Oparin, considerado como la máxima
autoridad sobre ese tema en esa época.
EVOLUCIÓN,
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR
La
materia orgánica está conformada por elementos biogenésicos, estos
elementos son: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno
(N), fósforo (P) y azufre (S).
Estos
componentes son la base molecular de todos los seres vivos.
A
partir de estos componentes se obtiene las principales moléculas de
la vida (Biomoléculas) éstas son: carbohidratos, lípidos,
proteínas y ácidos nucleicos (como el ADN), estas macromoléculas
a su vez constituyen e interviene directamente en la unidad
fundamental de todo ser vivo: la célula
De
acuerdo con las características básicas de la célula que se
conocen actualmente, es de suponer que los primeros seres vivos
(semejantes a una célula bacteriana) debieron reunir los mismos
requisitos que éstas para intercambiar sustancias con el entorno,
también debieron llevar a cabo reacciones químicas para la
obtención de energía nutrientes y para poder reproducirse. Para
ello estas células contaron con los siguientes elementos:
- Una membrana semipermeable que le permitiera la comunicación entre el medio interno y externo.
- Un sistema de degradación y síntesis de nutrientes de tipo enzimático que le permitían obtener energía para realizar todas sus funciones.
- Un tipo de información genética que al replicarse fuese transmitido a sus descendientes por división celular y conforme esta información mutaba (cambiaba) aparecían nuevos organismos.
De
los nuevos organismos algunos comenzaron a adaptarse al medio y los
menos aptos eran eliminados. De esta manera comenzó el proceso de
selección natural que ahora es identificado como el principio
regulador de la aparición de nuevas especies.
Se
cree que de esta forma comenzaron a aparecer las primeras células
llamadas procariontes.
Estas
células procariontes comenzaron a producir su propio alimento
(autótrofas) a partir de ácido sulfhídrico (H2S)
y bióxido de carbono (CO2)
para obtener glucosa (C6H12O6),
desechando el azufre en los medios pantanosos que carecían de
oxígeno.
Más
tarde otras células comenzaron a utilizar el agua como fuente de
hidrógeno para producir glucosa y de esa manera liberaban el oxígeno
del agua al ambiente y la atmósfera se volvió oxidante. De esta
forma las células comenzaron a adaptarse a la nueva atmósfera
transformando su respiración anaerobia (en ausencia de oxígeno) en
aerobia (en presencia de oxígeno).
Origen
de las células eucariontes
En
el año de 1967 Lynn Margulis una bióloga estadounidense propuso la
teoría de cómo se originaron las células eucariontes a partir de
las procariontes.
Margulis
menciona que las primeras bacterias anaerobias comenzaron a englobar
a las bacterias aerobias, llegó un momento que una dependía de otra
al grado de que la bacteria aerobia formó una nueva estructura
denominada mitocondria y en otro caso formaron cloroplastos. Esta
teoría se denomina Teoría endosimbiótica serial. De esta forma
aparecen ahora dos células Procariontes
y Eucariontes.
En
el siguiente cuadro se muestran algunas características de ambas.
|
Procarionte
|
Eucarionte
|
Tamaño
|
Células
pequeñas
(1-10
m)
|
Son
células de tamaño grande (10-100 m)
|
Respiración
|
Aerobias
y anaerobias
|
Aerobias
(principalmente) y anaerobias
|
Organelos
membranosos
|
No
presentan
|
Si
presentan
|
Reproducción
|
Fisión
binaria
|
Reproducción
por mitosis y meiosis
|
Locomoción
|
Presentan
un flagelo simple formados sólo por proteínas y flagelina
|
Presentan
cilios y flagelos complejos formados por microtúbulos
|
Presencia
de núcleo
|
Sin
núcleo DNA circular en el citoplasma
|
Con
núcleo delimitado por una membrana DNA dentro de cromosomas
|
Organización
celular
|
Unicelulares
|
Unicelulares
y pluricelulares
|
Ejemplo
|
Bacterias
y cianobacterias
|
Hongos,
humanos, protozooarios
|
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