El origen de la vida y las teorías de la evolución

¿Cómo se originó la vida?

Genes, los "bytes" de la vida

Los bits del sistema binario almacenan información con dos valores: 0 y 1, habitualmente nosotros utilizamos el sistema decimal cuyos valores van del 0 al 9.
Con el ADN ocurre algo similar: hay 4 "valores" que puede haber en cada nucleótido (Adenina, Guanina, Citosina y Timina, comunmente conocidos como las letras del ADN: A, G, C y T). Estas "letras" son de dos tipos: las bases púricas (A y G) y las pirimídicas (T y C) y sólo pueden emparentarse una de cada tipo, o sea: A con T o C; G con T o C. De esta manera se "unen" ambas cadenas o hebras del ADN.

Los genes son secuencias de ADN que codifican la información genética. Al igual que varios "bits" forman un "byte" que contiene más información. Los genes, entonces, determinan desde cuestiones simples como si tenemos cabello lacio o rizado hasta fundamentales como el plan corporal de los animales. 

Pero, ¿cómo sabemos que existen? Aunque parezca extraño, algo tan pequeño fue inferido sin utilizar microscopios, ni técnicas avanzadas de nada. Solamente observar, contar y mucha, pero mucha paciencia.
En 1865, un monje católico llamado Gregor Mendel, influenciado por Darwin postularía sus leyes genéticas. Para ello realizó experimentos con plantas de guisantes con características distintas heredables, llamadas alelos. Y notó cómo algunos de estos alelos eran dominantes y otros recesivos, haciendo posible entender por qué algunas características se heredan y son visibles en el primer descendiente y otras tardan generaciones en notarse.
Este tipo de herencia se conoce como "herencia mendeliana" y existen otros mecanismos de herencia distintos, englobados en la "herencia no mendeliana". Aquí encontramos codominancia, herencia ligada al sexo, herencia influída por el sexo, y otros mecanismos.

Los genes poseen una estructura, que varía en los dominios biológicos. Pero no sólo los seres vivos tenemos material genético, los virus llamados "adenovirus" también poseen. (Y aquí entramos en el debate científico por determinar si los virus son o no seres vivos).
El conjunto de genes forma lo que se denomina "genoma": los humanos poseemos 23 pares de cromosomas (22 somaticos y 1 sexual). Esto lo podemos observar con un "cariotipo".

En el año 1990 comenzó el proyecto "Genoma Humano" cuyo fin era hacer un "mapeo" de todo el genoma humano. Este arduo trabajo finalizó en el año 2003 y se publicó la última secuencia de ADN en 2006.

Ruleta de teorias: origen de la vida y evolución

Tienes siete minutos y cinco intentos para completar esta ruleta. ¿Contestarás todas las preguntas?

El Tiempo Geológico

Para poder establecer una escala de tiempo es indispensable conocer en qué momento tuvo lugar cada evento. Por ello, para obtener una correcta correlación en la historia de la Tierra, es necesario algún tipo de medición que nos permita ordenar el tiempo y sus eventos. Los tiempos geológicos se manejan en escalas temporales muy extensas, hablamos de cientos o miles de millones de años.

 

Popularmente es muy conocida la datación por Carbono 14 que se utiliza para medir eventos muy recientes dado que su desintegración tarda solo 5.730 años.
El carbono-14 se produce continuamente en la atmósfera superior como consecuencia del bombardeo de rayos cósmicos (partículas nucleares de alta energía) dispersan los núcleos de los átomos gaseosos, liberando neutrones.
Algunos de los neutrones son absorbidos por los átomos de nitrógeno (número atómico 7, número másico 14), haciendo que cada núcleo emita un protón. Como consecuencia, el número atómico disminuye en uno (a 6), y se crea un elemento diferente, el carbono-14.
Éste isótopo se incorpora rápidamente al CO2 atmosférico que es absorbido por los organismos vivos.
Por lo tanto, mientras el organismo esté vivo, incorporará isotopos radiactivos. Y al perecer quedará con una cantidad fija de ellos, por lo que con el tiempo éstos irán decayendo en su isotopo estable. Permitiéndonos saber hace cuanto vivió.

 Es importante tener en cuenta que sólo puede obtenerse una fecha radiométrica precisa si el mineral permaneció en un sistema cerrado durante todo el período desde que se formó. Sólo es posible una datación correcta si no ha habido adición ni pérdida de isótopos.

Por ejemplo, si una roca es sometida a altas temperaturas, el método K-Ar puede no funcionar, dado que el Ar es un gas y puede escapar de los minerales, dando lugar a errores de medición.

La datación radiométrica ha reivindicado las ideas de Hutton, Darwin y otros, quienes dedujeron hace 150 años que el tiempo geológico debe de ser inmenso. De hecho, la datación radiométrica ha demostrado que ha habido tiempo suficiente para que los procesos que observamos hayan llevado a cabo tareas extraordinarias.

 

 

(Aclaración: esta imagen está en inglés y ellos utilizan el término “billón” para referirse a “mil millones”, NO confundir con el “billón” en español que refiere a “millón de millones”.).

Hora de crucigramas: el tiempo geológico

Te invito a resolver este crucigrama con tus conocimientos sobre el tiempo geológico.

El Sistema Solar y la Tierra

El Origen del Planeta Tierra: 

Para explicar el origen de la Tierra se basan los científicos en varias teorías aceptadas actualmente que abarcan distintos tópicos, algunos conocidos como el Big Bang. Por ello primero nos vamos a remontar mucho más atrás en el tiempo para explicar su formación.

Hace aproximadamente 13.800 millones de años ocurrió una explosión y expansión del universo. El espacio mismo se expandió permitiendo reacciones físicas cuánticas, que dieron origen a las primeras partículas (como los fotones, y electrones, gracias a lo cual podemos observar la primera “imagen” del universo: el fondo cósmico de microondas (MCB en inglés) y estas, a su vez, a los primeros átomos (Hidrógeno y Helio).

(Fondo Cósmico de Microondas (MCB microwave cosmic background en inglés) restos de las primeras emisiones detectables del universo)

 La hipótesis de la nebulosa primitiva sugiere que los cuerpos de nuestro Sistema Solar se formaron a partir de una enorme nube en rotación denominada nebulosa solar.
Toda esta materia fue condensándose y acumulándose, dando origen a las nebulosas solares, cuando se junta suficiente Hidrógeno en una región del espacio surgen las estrellas, y por atracción gravitacional continúan aumentando de tamaño. 
Algo similar ocurre con los planetas, alrededor de las nebulosas solares queda orbitando más materiales en forma de gases y polvo, formando las nebulosas primitivas de nuestro planeta y de los demás.

 

Hace 5.000 millones de años la nebulosa solar comenzó a enfriarse y contraerse por la atracción gravitacional que ejercían sus partículas. Así se formó un protosol y al estar aún más concentrada la materia, comenzó a aumentar su temperatura.

Una vez formado el Sol, las temperaturas de la región de los planetas interiores se redujeron. Esto permitió que sustancias con puntos de fusión elevados se condensaran y se unieran.
Hierro, Níquel, Silicio, Calcio, etc. formaron masas metálicas y rocosas que orbitaban el Sol, denominados planetesimales.

Estos pedazos rocosos colisionaron repetidamente dando origen a protoplanetas. En unas pocas decenas de millones de años crecieron y se convirtieron en los cuatro planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte

Pero no todos estos cúmulos de materia formaron los planetas, algunas quedaron en órbita y los denominamos meteoritos cuando impactan la Tierra.
Existen muchos entre Marte y Júpiter en el famoso "Cinturón de Asteroides".

 Los protoplanetas atraían cada vez más material por su fuerza de gravedad, estos materiales impactaban a gran velocidad elevando las temperaturas de los protoplanetas.
Pero su fuerza de gravedad no era tan poderosa y los materiales más ligeros como el Hidrogeno y el Helio fueron barridos por los vientos solares hacia las regiones externas de nuestro sistema solar.

En estas regiones apartadas se estaban formando otros planetas, más grandes y con campos gravitacionales más intensos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los planetas exteriores.

Dado que las temperaturas en esta región son más bajas por estar más lejos del Sol, estos planetas se formaron con materiales más livianos: H2O, CO2, NH3, CH4, etc.

Accede al genial.ly para más información sobre los planetas del sistema solar:

 

Símbolos del Sol y los planetas del Sistema Solar.
Fueron utilizados por astrónomos profesionales, y amateurs. Sus formas más antiguas se remontan a papiros griegos.

"Designación de cuerpos celestes". Almanaque alemán de 1850.

Se estarán preguntando dónde está Plutón, actualmente está clasificado por la Unión Astronómia Internacional como "planeta enano" ya que cumple dos de los tres requisitos para ser considerado "planeta":

• Es un cuerpo celeste orbitando el Sol ✔
• Tiene forma esférica  ✔
• "Limpió" su órbita X
  

Pese lo que diga la Unión Astronómica Internacional, a algunos nos agrada Plutón. 

   

En este vídeo se comparan los tamaños de los planetas del Sistema Solar y nuestra estrella.

Luego compara con Sirius A, la estrella más cercana despues del Sol. Además compara con Artcturus, Rigel, Betelgeuse y Canis majoris.

Pero, ¿qué tan cerca o lejos están los cuerpos del Sistema Solar? En el siguiente video podrán ver una representación a escala:

Desarrollo propio de la Tierra:

El material continuaba acumulándose, algunos radioactivos. Sumada la radiación y la colisión de meteoritos la temperatura del planeta aumentó constantemente.
Así, la Tierra llegó a temperaturas tan altas que fundieron el Hierro y el Níquel. Estos elementos son muy pesados y penetraron hasta el centro del planeta.
Este primer período de calentamiento provocó un proceso de diferenciación química:
Los materiales más densos migraron al centro de la tierra y los más livianos a la superficie.
Masas flotantes de roca fundida ricas en Oxígeno y elementos “litofilos” como el Silicio y Aluminio, ascendieron a la superficie y se solidificaron formando la corteza primitiva.
Quedó conformada la Tierra entonces en tres capas:

·         Núcleo: rico en Hierro y Níquel.

·         Manto: la capa más gruesa.

·         Corteza: la capa más superficial.

Gracias a la liberación de gases se formó la atmósfera primitiva.

 

Las capas de la Tierra:

 Además de las tres capas previamente mencionadas, se puede dividirlas según sus propiedades físicas.

·         Núcleo Interno y Externo: El externo es una capa liquida de 2.270 km de grosor compuesta de hierro. Al estar en estado líquido y circular produce el campo electromagnético. El interno es una esfera de 1.216 km de radio y si bien su temperatura es más elevada, la presión también lo es y por ello es sólido.

·         Mesósfera (o Manto Inferior): Entre 660 km y 2.900 km de profundidad está esta capa donde las rocas fluyen de manera muy gradual.

·         Litosfera y Astenósfera: La capa externa de la Tierra está formada por la corteza y el manto superior. La litosfera posee un grosor de 100 km (250 en regiones más antiguas). La astenósfera está por debajo, y permite que la litosfera se mueva independientemente de ella, lo que permite la deriva continental.

Les dejo este vídeo de National Geographic para que revisen.

¿Cuánto sabes sobre el Sistema Solar?