jueves, 31 de enero de 2013

martes, 29 de enero de 2013

Teorías del origen de la vida.



 Creacionismo.

Atribuye la existencia de la vida a una “fuerza creadora” desconocida. Esta idea surgió quizá del hombre primitivo y se reforzó en las primeras culturas, como la egipcia o la mesopotámica. La teoría creacionista considera que la vida, al igual que todo el Cosmos, se originó por la voluntad creadora de un “ser divino”.



Teoría de la panspermia.


A principios del siglo xx, el científico llamado Svante Arrhenius propuso que la vida había llegado a la Tierra en forma de bacterias, procedente del espacio exterior, de un planeta en el que ya existían. Aunque a esta teoría se le pueden poner dos objeciones:
·         No explica cómo se originó la vida en el planeta de donde provienen las “bacterias”.
·         Sería imposibles que cualquier forma de vida puede atravesar la atmósfera de la Tierra sin quemarse debido a que se ha comprobado que cuando penetran el planeta se alcanzan elevadas temperaturas.




Teoría de la generación espontánea o abiogénesis.

“Esta hipótesis plantea la idea de que la materia no viviente puede originar vida por sí misma”.

Aristóteles pensaba que algunas porciones de materia contienen un "principio activo" y que gracias a él y a ciertas condiciones adecuadas podían producir un ser vivo. Este principio activo se compara con el concepto de energía, la cual se considera como una capacidad para la acción. Según Aristóteles, el huevo poseía ese principio activo, el cual dirigir una serie de eventos que podía originar la vida, por lo que el huevo de la gallina tenía un principio activo que lo convertía en pollo, el huevo de pez lo convertía en pez, y así sucesivamente.  También se creyó que la basura o elementos en descomposición podían producir organismos vivos, cuando actualmente se sabe que los gusanos que se desarrollan en la basura son larvas de insectos. 

Esta hipótesis fue aceptada durante muchos años y se hicieron investigaciones alrededor de esta teoría con el fin de comprobarla. Uno de los científicos que realizó experimentos para comprobar esta hipótesis fue Jean Baptiste Van Helmont, quien vivió en el siglo XVII. quien realizó un experimento con el cual se podían, supuestamente, obtener ratones y consistía en colocar una camisa sucia y granos de trigo por veintiún días, lo que daba como resultado algunos roedores. El error de este experimento fue que Van Helmont sólo consideró su resultado y no tomo en cuenta los agentes externos que pudieron afectar el procedimiento de dicha investigación. Si este científico hubiese realizado un experimento controlado en donde hubiese colocado la camisa y el trigo en una caja completamente sellada, el resultado podría haber sido diferente y se hubiese comprobado que lo ratones no se originaron espontáneamente sino que provenían del exterior



Experimento de van Helmont


Platón o Aristóteles creyeron en la generación espontánea, y aceptaron la aparición de formas inferiores de vida a partir de “materia no viva”. Se basaban en la observación natural de la carne en descomposición, de la que al cabo de unos días, surgían gusanos e insectos.

Francesco Redí (1626-1698) fue un médico italiano que se opuso a la teoría de la generación espontánea y demostró que en realidad esos gusanos que aparecían, eran las larvas de moscas que habían depositado sus huevos previamente. Para demostrar su teoría, en 1668 diseñó unos sencillos experimentos, que consistieron en colocar pequeños trozos de carne dentro de recipientes cubiertos con gasa y otros trozos en recipientes descubiertos, para que sirvieran como “testigo”. Unos días después, la carne que quedó al descubierto tenía gusanos, mientras que la carne protegida no los tenía. Además, sobre la gasa que cubría los frascos se encontraron los huevecillos de las moscas, que no pudieron atravesarla.

En la misma época, Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), un comerciante holandés con una gran afición por pulir lentes, estaba construyendo los mejores microscopios de su época, y realizó las primeras observaciones reconocidas de microorganismos, a los que él denominaba “animáculos”.

En 1745, el clérigo inglés John T. Needham (1713-1781), un investigador vitalista intentó, a pesar de los resultados obtenidos por Redi, demostrar la veracidad de la generación espontánea. Para ello realizó unos experimentos que consistieron en hervir caldos nutritivos durante dos minutos, para destruir los microorganismos que en ellos hubiera (ese tiempo de ebullición no es suficiente para matar a todos los microorganismos). A los pocos días volvían a aparecer pequeños microorganismos que, por tanto, debían haberse creado “espontáneamente”.

Lázaro Spallanzani (1726-1799), un naturalista italiano, no aceptó las conclusiones de Needham. En 1765 preparó ”caldos” en distintas vasijas de cristal con boca alargada (similar a un matraz aforado) y los sometió a ebullición prolongada. Unas vasijas las dejó abiertas, mientras que otras las tapó herméticamente. Cuando calentaba un caldo en un frasco abierto, se observaba que al cabo de un tiempo aparecían microorganismos, mientras que cuando lo hacía en frascos cerrados, éstos no aparecían.

Los resultados de Spallanzani no convencieron a Needham y sus partidarios, quienes alegaron que el calor excesivo destruía la vida y que los resultados de Spallanzani, únicamente demostraban que la vida se encontraba en el aire y que sin él no podía surgir (en los experimentos de Needham, los matraces estaban abiertos). Spallanzani repitió el experimento, hirviendo durante dos horas sus caldos, pero cometió el error de dejarlos semi-tapados como Needham acostumbraba a hacer, por lo que al observarlos después de unos días encontró que todos los caldos se habían contaminado con microorganismos que procedían del aire. Al considerarse que las pruebas no eran concluyentes, el problema quedo sin decidirse otros 100 años, en los que la controversia continuó, hasta que en 1859, la “Academia francesa de Ciencias” ofreció un premio a quien pudiera demostrar, con suficientes pruebas, si existía o no la generación espontánea.

El premio lo ganó Louis Pasteur (1822-1895) quien a pesar de su juventud, en aquella época ya era un reconocido químico-biólogo. Mediante una serie de serie de sencillos pero ingeniosos experimentos, obtuvo unos resultados irrefutables, que derrumbaron una idea (la “generación espontánea") que había durado casi 2.500 años. A partir de entonces se considera indiscutible que todo ser vivo procede de otro (Omne vivum ex vivo), un principio científico que sentó las bases de la teoría germinal de las enfermedades y que significó un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la Bacteriología moderna.

Experimento de Pasteur

Teoría de Oparín (abiótica o quimiosintética).


El soviético A. I. Oparin y el inglés J. B. S. Haldane publicaron (en 1924 y 1929, respectivamente) trabajos independientes acerca del origen de la vida con un enfoque materialista. Sin embargo la obra realizada por Oparin es más conocida y extensa, este autor concibió una atmósfera primitiva de naturaleza química reductora, formada por metano, amoniaco, vapor de agua e hidrógeno que gracias a la acción de los rayos ultravioleta y otras formas de energía, las sustancias nombradas anteriormente dieron lugar a diversos compuestos orgánicos. Tales rayos consiguieron penetrar hasta la superficie de la Tierra porque, con la ausencia de oxígeno en la atmósfera, resultaba imposible la existencia la existencia de una capa de ozono como la que, afortunadamente, protege al planeta desde hace muchos millones de años.

 Es importante anotar que, en 1952, el estadounidense S. L. Mille demostró experimentalmente que esta de la teoría de Oparin pudo corresponder con lo ocurrido. Para ello, construyó un aparato donde introdujo una mezcla de metano, amónico, vapor de agua e hidrógeno y, después de someterla a descargas eléctricas durante una semana, obtuvo, según lo demostraron los análisis químicos, entre ellos algunos aminoácidos.

Experimento de Miller
Pero la teoría de Oparin no se detiene en la formación de compuestos orgánicos, sino que propone que posteriormente se formaron amontonamientos o agregados moleculares de constitución química diversa (llamados coacervados), visualizados como una especie de puente entre los compuestos orgánicos y las células.

Coacervados

Para Oparin, entre los coacervados más estables se produciría una selección natural que permitiría seguir evolucionando hacia niveles superiores de organización.



Teoría celular

La primera aportación a esta teoría se atribuye al inglés Robert Hooke (1635-1703). Fue en el año 1665 cuando este científico realizó cortes muy delgados de tejido de corcho y, mediante observación microscópica se percató de que estaban formados por una gran cantidad de pequeños espacios a los que llamó celdillas o células. De igual manera la idea de la célula como unidad biológica nació en el siglo XVII gracias a las aportaciones de varios científicos, entre ellos el holandés Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) autodidacta y constructor de sus propios microscopios, que lograban amplificar las imágenes unas 300 veces, lo cual contribuyó ampliamente a que pudiera observar células que poseían movimiento en agua, ya fuera en el sarro de sus dietes o en semen.

Fina capa de corcho observado al microscopio. Se obervan celadas parecidas a los panales de abejas.


Posteriormente en 1831 el escocés Robert Brown (1773-1858) describió un corpúsculo constante en todas las células, al que llamó núcleo. Por otra parte, en Inglaterra, Joseph Lister (1827-1912) creó un microscopio de doble lente, mucho más potente con lo cual pudo ser posible que se realizaran observaciones más precisas en las células.

Basándose en los estudios que se sacaban de mencionar los alemanes Matthias Jakob Schleiden (1804 - 1881) y Theodor Schwann (1810 – 1882) propusieron en 1839 los primeros dos principios de la teoría celular.

Postulados básicos de la teoría celular.

1.    Unidad de estructura. La célula es la unidad anatómica o estructural de los seres vivos, porque se dice que todos los seres vivos están formados por al menos una célula.
2.    Unidad de función. La célula es la unidad fisiológica o de función de los seres vivos, porque cada célula lleva a cabo funciones propias de un ser vivo (nutrición, crecimiento, reproducción y muerte) y especificas (las funciones que corresponden a un tejido).
3.    Unidad de origen. Toda célula proviene de otra, semejante ya existente.
Este postulado puso final a la teoría de la generación espontánea, ya que  demostró que cada célula porta en sus genes las características hereditarias de su estirpe.

La autoría de este postulado, fue adjudicado durante mucho tiempo al alemán Rudolf Virchow (1821-1902); sin embargo, estudios históricos recientes demuestran que el cinetífico germano-polaco Robert Remark (1815 – 1865).

Segmentación de un ovulo fecundado







Bibliografía:

  • Gama, F. M. A. Biología 1, competencias + aprendizaje + vida. 2012. Segunda edición. Editorial PEARSON. pp: 78 - 83.
  • Arana, F. Biología para bachillerato. 2012. Primera edición. Editorial trillas. pp: 79 - 84.

domingo, 27 de enero de 2013

Programa de Biología Básica

¡Bienvenid@ a tu segundo semestre en el CECyT 16 Hidalgo del Instituto Politécnico Nacional!

Ponemos a tu disposición el Programa de la Unidad de Aprendizaje de Biología Básica en el siguiente link:

http://dl.dropbox.com/u/10614005/Biolog%C3%ADa%20B%C3%A1sica.pdf

Te invitamos a dar tu mejor esfuerzo, dedicación, constancia, disciplina y entusiasmo en el curso de Biología Básica.



Campos en que se divide la biología

Como bien ya sabemos, la biología estudia todo lo referente a los seres vivos sin embargo para su estudio se han generado diferentes campos de esta ciencia como son: zoología, botánica, virología, microbiología, micología, protozoología, genética, evolución, fisiología, etología, anatomía, bioquímica, ecología, paleontología y biología molecular entre otras.

Cada una de estas se encarga de estudiar áreas específicas de la biología como por ejemplo:

Anatomía:  Ciencia que estudia la estructura de los seres vivos, es decir, la forma, topografía, la ubicación, la disposición y la relación entre sí de los órganos que las componen.

Microbiología: Ciencia encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños (del griego «mikros»  "pequeño", «bios» , "vida" y «logía» , tratado, estudio, ciencia), también conocidos como microbios.   

Ecología:  Del griego «oikos» ="casa", y «logos» = "conocimiento". Es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los ecosistemas».

Medicina:  Del latín medicina, derivado a su vez de mederi, que significa 'curar', 'medicar'; originalmente ars medicina que quiere decir el 'arte de la medicina'). Es la ciencia dedicada al estudio de la vida, la salud, las enfermedades y la muerte del ser humano, e implica ejercer tal conocimiento técnico para el mantenimiento y recuperación de la salud.

Biotecnología: Es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Aun que no se considera una ciencia como tal; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras). 

Genética: Del griego antiguo γενετικός, «genetikos» "genetivo" y γένεσις «génesis», "origen". Es el campo de la biología que busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación.

Zoología: Del griego «ζωον» zoon= "animal", y «-λογία» logía, tratado, estudio, ciencia) es la disciplina biológica que se encarga del estudio de los animales.


Relación entre la biología y otras disciplinas.


La biología, como el resto de las ciencias, ha tenido etapas de avance, estancamiento y retroceso. Con frecuencia, sus avances se han basado en aportes realizados por otras disciplinas, Como las que se mencionan en el siguiente cuadro.
 

Fisica: A principios del siglo XX la biología recibió un gran impulso por parte de la física, gracias a la construcción de mejores microscopios. Además que es indispensable para poder explicar el posible origen de la materia y su relación con la energía.

Astrofísica: Esta subrama de la física nos explica las características y evolucíón de la materia cósmica y la energía del Universo. Al igual que ha sido fundamental para comprender el origen de la vida en la Tierra.
Biofísica: Esta subrama aplica los principios y métodos de la física para estudiar y explicar la estructura de los seres vivos, así como también la mecánica de los procesos vitales.
Química: De vital importancia para la biología, debido a que aporta las bases para el conocimiento de los cambios y las reacciones que se llevan a cabo durante los procesos metabólicos.
Ciencias de la Tierra: Disciplina que integra los concimientos de la física y la química de manera que explica el origen, estructura y evolución de la Tierra, y su interacción en los procesos biológicos.
Ciencias de la salud: Aportan el conocimiento para prevenir y remediar problemas de salud.
Matemáticas: Auxiliar en la representación numérica de los fenómenos vitales.
Informática: Se utiliza principalmente para procesar datos y obtener información actualizada de todos los temas de interés para el hombre.
Sociología: Ciancia encargada del estudio de las leyes y fenómenos sociales, es importante porque regula ciertas actividades de la biología como es el caso de la vigilacia que lleva a cabo en el tema de la clonación humana.
Historia: Aporta datos del ambiente, de los lugares y organismos que existieron en las diferentes épocas. 
Lógica: Aporta las bases del razonamiento científico. 
Ética: Subrama de la filosofía que establece los principios y valores de conducta humana.  




Bibliografía:

  • Gama, F. M. A. Biología 1, competencias + aprendizaje + vida. 2012. Segunda edición. Editorial Pearson. pp: 6 - 14.
  • Arana, F. Biología para bachillerato. 2012. Primera edición. Editorial trillas. pp: 17 -24.

Generalidades e historia de la biología.

Generalidades.

El término Biología proviene del griego bios: vida; logos: estudio por lo que significa literalmente “estudio de la vida”. Este término fue introducido en Alemania en 1,800 por el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck.




Aspectos históricos de las ciencias biológicas.

El conocimiento biológico en la antigüedad.

El origen de la Biología se remonta a la antigua Grecia. El pueblo heleno alcanzó un gran desarrollo cultural, 600 años a. C., se constituyó la primera institución científica reconocida: una escuela de medicina. Su figura más relevante fue Hipócrates (460-370 a. C.), considerado como el "Padre de la medicina" y que escribió una enciclopedia médica cuya influencia llegó hasta el siglo XVII.

Hipócrates


Aristóteles (384-322 a. C.), escribió varios tratados sistemáticos sobre embriogénesis, anatomía y botánica. Su discípulo Teofrastos (372-287.C.) prestó más atención a los trabajos botánicos, como la germinación de la semilla. En el siglo IX los árabes traducirán las obras griegas y romanas al árabe y harán aportaciones originales como la de Avicena (980-1037), quien basándose en Galeno codifica el conocimiento médico. Galeno, quien creo el método experimental en fisiología.

Aristóteles


El retraso medieval y el florecimiento renacentista.

A partir del siglo XV, y dentro de la revolución científica que tuvo lugar en el Renaci-miento, resurge el interés por los estudios anatómicos y fisiológicos. Destaca Leonardo da Vinci (1452-1519), quien representa al hombre típico del Renacimiento. Éste realiza estudios sobre el cuerpo humano y su comparación con el de otros animales, así como estudios sobre el vuelo de las aves. Vesalio (1514-1564) publicó en 1543 "De la estructura del cuerpo humano", que se considera el primer libro correcto de anatomía humana. Por otro lado, Fallopio, discípulo de Vesalio, hizo sus investigaciones sobre el sistema nervioso y los órganos generativos. El siglo XVII para la Biología En el siglo XVII, Guillermo Harrey completó el descubrimiento de la circulación de la sangre iniciado por el español Miguel Servet en el siglo XVI. A partir de nació la embriologogía

Leonardo da Vinci


El microscopio. Malpighi (1628-1694) italiano, que logró ver los capilares, Antón Van Leeuwenhoek (1632-1703) alemán, que fue el primero que observó los protozoos y los espermatozoides. Con ello se ampliaría el campo de la investigación biológica. El primero que observó células vivas fue Antón van Leeuwenhoek entre finales del s. XVII y principios del XVIII, describió los glóbulos rojos y observó espermatozoides, protozoos e incluso bacterias, todo ello con microscopios muy rudimentarios (en realidad simples lupas) fabricados por él mismo




La célula. Robert Hooke (1635-1703) científico inglés en 1665 dio el nombre de célula a los compartimentos que observó al examinar un trozo de corcho y que le recordaban las celdas de un panal de abejas. Fig.4 Fue pionero en realizar investigaciones microscópicas y publicó sus observaciones, entre las que se encuentra el descubrimiento de las células vegetales.  

Sin embargo, la importancia de la célula no se manifestó hasta 1838, fecha en la que el zoólogo alemán Theodor Schwann (1810-1882) y el botánico alemán Mattias Schlei-den (1804-1881) establecieron la teoría celular, según la cual todos los organismos animales y vegetales están integrados por células.




Bibliografía:

  • Arana, F. Biología para bachillerato. 2012. Primera edición. Editorial trillas. pp: 9 - 24.

domingo, 20 de enero de 2013

¿Qué es la biología? ¿Por qué es una ciencia?

Si a cualquier persona que haya estudiado un ciclo básico de biología se le preguntará qué es la biología, lo más probable es que respondería algo como: “La biología es la ciencia que estudia la vida”.
Claro que es la respuesta correcta, sin embargo una mente despierta y crítica no quedaría satisfecha con tal repuesta; porque, para comenzar no es fácil tener ideas claras respecto a qué es ciencia, que estudio o qué es la vida.

¿Qué es la ciencia?
La ciencia no es únicamente el conjunto de conocimientos y datos, por supuesto que son parte de ella pero la ciencia es mucha más, incluye:
·         Observar lo que está sucediendo;
  • Clasificar u organizar información;
  • Predecir lo que sucederá;
  • Comprobar predicciones bajo condiciones controladas para ver si son correctas; y
  • Sacar conclusiones.
La ciencia incluye probar y cometer errores-haciendo pruebas, fracasando e intentando de nuevo.

¿Qué es estudio?
Situándonos en el área de biología podríamos definir al estudio como una actividad orientada a conocer, predecir y controlar los fenómenos concernientes a los seres vivos. No hace falta decir que esta actividad es sumamente compleja y abarca desde la lectura de libros, tratados y artículos de manera que se puedan proponer nuevas soluciones o únicamente verificarlas.

¿Qué es vida?
La vida es una propiedad inherente a algunas cosas que hay en nuestro planeta. Dicha propiedad es comúnmente apreciable y prácticamente imposible de definir. Sin embargo para poder tener una idea un poco más clara podemos recurrir a ciertas características de los seres vivos.
a)   Los seres vivos se nutren.
b)   Los seres vivos respiran.
c)    Los seres vivos crecen.
d)   Los seres vivos se reproducen.
e)   Los seres vivos se mueven.
f)     Los seres vivos se mueren.


Finalmente, al definir cada uno de los conceptos que forman parte de lo que es la biología ¿podrías llegar a la conclusión de qué es la biología?

 







La biología, es entonces: "El conjunto de conocimientos y datos obtenidos de la observación, clasificación y comprobación de los fenómenos referentes a los seres que se nutren, respiran, crecen, reproducen, mueven y mueren que tienen como objetivo principal conocer, predecir y controlarlos".





Bibliografía:

  • Arana, F. Biología para bachillerato. 2012. Primera edición. Editorial trillas. pp: 9 - 16.