martes, 2 de noviembre de 2010
cosas interesantes sobre la ciencia:
El topo nariz estrellada, la nariz más perfecta de la naturaleza
El topo de nariz estrellada suele ser la estrella de cualquier ranking de animales raros que se arme, sí o sí todos lo incluyen, y no sin razón, ya que es uno de los animales más extraños que existen. Pero desgraciadamente en todos los rankins salen sólo por la foto, pero esa nariz tan rara, no sólo lo es a la vista, veamos lo superespecializado que es este topo.
Las abejas hacen la ola cual hinchas de fútbol para alejar a sus enemigos
Cual hinchas de fútbol en un estadio, las abejas pueden hacer un efecto “ola” para distraer a sus enemigos. Si ve a un grupo de abejas creando un afecto de onda, mostrando sus alas y moviendo rápido sus abdómenes arriba y abajo, no se crea que tienen deportes como los nuestros.
Sobre cómo se pueden sufrir los nombres científicos
La biología, la ciencia que estudia la naturaleza, tiene su idioma própio, un idioma universal, que va más allá de los idiomas nacionales. Un biólogo japonés puede comprender tranquilamente cuando le hablan de un animal o una planta determinada, por más que hable con un español. ¿Por qué? Porque los nombres científicos de las especies de seres vivos son universales, no cambian en cada idioma o…
Curiosidades sobre las Jirafas
Las Jjirafas son de los animales más interesantes y curiosos que existen, no sólo por su extraña forma y tamaño, que suelen convertirla en la favorita de los niños al ir al Zoológico, sino en numerosos aspectos de su anatomía. ¿Damos un paseo por las curiosidades de este particular animal? Primero algunas generalidades, para ubicarnos
El uacarí calvo colorado, un mono de lo más extraño
Uno de los animales más extraños de la naturaleza es el uacarí o cacajao. Es un mono que sólo vive en el Amazonas. Si con la primera foto no les alcanza para catalogarlo como raro, entonces veamos sus datos biológicos, que también en la naturaleza resultan insólitos. Su cabeza es calva, y el rostro del uacarí es sumamente extraño, rojo, con una nariz casi inexistente, cuyos orificios salen de
Okapi, fósil viviente mezcla entre jirafa y cebra
En otra entrada hablábamos de una de las aves más antiguas, los tinamúes, y que menos parientes vivos tienen, o sea uno de los llamados fósiles vivientes, ahora nos toca un mamífero, el Okapi. Los okapi son un mamífero bastante raro, parecido a una jirafa, sólo que con cuello no tan largo. Hacía 50 años que no se veía uno en el África salvaje, pero ahora vuelven a ser noticia porque han sido
Tinamúes, el grupo de aves más antiguo
Los tinamou o tinamúes son uno de los grupos más antiguos de aves del planeta, tienen 9 géneros y 47 especies desperdigadas por Sudamérica. Se los conoce con varios nombres, como nambúes, yutos, tinamúes o simplemente perdices. Si bien lucen parecidas a una perdiz o a la típica ave que vive más en el suelo que en el aire, no tienen ningún pariente cercano, y están clasificados como una
Las aves no voladoras tendrían ancestros voladores
Avestruces, emúes, kiwis y otras aves que no vuelan parecen ser pájaros, que comparten un origen evolutivo similar, pero la verdadera historia podría tener un giro bastante extraño, al parecer con varios ancestros voladores. Este grupo de aves no voladores son conocidos como estrutioniformes (Struthioniformes) o Ratites, y viene siendo visto por los biólogos como parte de un grupo más grande,
Los extraños tardígrados u osos de agua sobreviven en el espacio
Los tardígrados u osos de agua, unos diminutos invertebrados de entre 0.1 y 1.5 milímetros que habitan en los océanos y en lugares húmedos en tierra, han confirmado lo que los científicos sospechaban: que pueden sobrevivir a las condiciones hostiles del espacio abierto... sin escafandra. Hace ya casi un año que los primeros "tardinautas" regresaron a la Tierra tras pasar 12 días en órbita en
Algunos peces se valen de la comunicación acústica en el apareamiento
Los investigadores Andrew Bass, de la Universidad Cornell, Edwin Gilland de la Escuela de Medicina de la Universidad Howard, y Robert Baker, del Centro Médico de la Universidad de Nueva York, han demostrado que la sofisticada circuitería neuronal que emplean los peces para su "vocalización" se desarrolla en una región del sistema nervioso central muy similar a la región cerebral humana donde se
El topo de nariz estrellada suele ser la estrella de cualquier ranking de animales raros que se arme, sí o sí todos lo incluyen, y no sin razón, ya que es uno de los animales más extraños que existen. Pero desgraciadamente en todos los rankins salen sólo por la foto, pero esa nariz tan rara, no sólo lo es a la vista, veamos lo superespecializado que es este topo.
Las abejas hacen la ola cual hinchas de fútbol para alejar a sus enemigos
Cual hinchas de fútbol en un estadio, las abejas pueden hacer un efecto “ola” para distraer a sus enemigos. Si ve a un grupo de abejas creando un afecto de onda, mostrando sus alas y moviendo rápido sus abdómenes arriba y abajo, no se crea que tienen deportes como los nuestros.
Sobre cómo se pueden sufrir los nombres científicos
La biología, la ciencia que estudia la naturaleza, tiene su idioma própio, un idioma universal, que va más allá de los idiomas nacionales. Un biólogo japonés puede comprender tranquilamente cuando le hablan de un animal o una planta determinada, por más que hable con un español. ¿Por qué? Porque los nombres científicos de las especies de seres vivos son universales, no cambian en cada idioma o…
Curiosidades sobre las Jirafas
Las Jjirafas son de los animales más interesantes y curiosos que existen, no sólo por su extraña forma y tamaño, que suelen convertirla en la favorita de los niños al ir al Zoológico, sino en numerosos aspectos de su anatomía. ¿Damos un paseo por las curiosidades de este particular animal? Primero algunas generalidades, para ubicarnos
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Okapi, fósil viviente mezcla entre jirafa y cebra
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Las aves no voladoras tendrían ancestros voladores
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Los extraños tardígrados u osos de agua sobreviven en el espacio
Los tardígrados u osos de agua, unos diminutos invertebrados de entre 0.1 y 1.5 milímetros que habitan en los océanos y en lugares húmedos en tierra, han confirmado lo que los científicos sospechaban: que pueden sobrevivir a las condiciones hostiles del espacio abierto... sin escafandra. Hace ya casi un año que los primeros "tardinautas" regresaron a la Tierra tras pasar 12 días en órbita en
Algunos peces se valen de la comunicación acústica en el apareamiento
Los investigadores Andrew Bass, de la Universidad Cornell, Edwin Gilland de la Escuela de Medicina de la Universidad Howard, y Robert Baker, del Centro Médico de la Universidad de Nueva York, han demostrado que la sofisticada circuitería neuronal que emplean los peces para su "vocalización" se desarrolla en una región del sistema nervioso central muy similar a la región cerebral humana donde se
ESPECIES ENDÉMICAS DE EUROPA:
1- ASTRANTIA es un género de plantas herbáceas que pertenece a la familia Apiaceae, son endémicas de Europa central y sureste y del Cáucaso. Hay 8 o 9 especies que con sus aromáticas raíces, hojas palmeadas y flores decorativas.
2- El ÁGUILA IMPERIAL (Especie endémica de España). El águila imperial ibérica es un ave muy amenazada, y en la actualidad se estima una población de entre 350 y 400 individuos
3- El VERDERÓN Serrano es una especie de ave paseriforme de la familia de los fringílidos (Fringillidae), que se distribuye por las montañas de la Europa central y meridional.
3- El MILANO REAL es una de las rapaces más frecuentes en Europa; similar en aspecto al milano negro, es inconfundible su cabeza de color gris plateado y su silueta. Los ejemplares que anidan en el norte de Europa se desplazan al sur para invernar; algunos de ellos atravesarán el estrecho de Gibraltar hasta llegar al norte de África. Su distribución llega hasta Canarias y las islas de Cabo Verde.
.
5- El LINCE IBÉRICO es propio de la Península Ibérica. Es un felino con patas largas y una cola corta con una borla negra en el extremo que suele mantener erguida batiéndola en momentos de peligro o excitación. Sus características orejas puntiagudas están terminadas en un pincel de pelos negros rígidos cuya finalidad posiblemente sea la de descomponer la redonda silueta de su cabeza, favoreciendo de este modo su camuflaje. También son características las patillas que cuelgan de sus mejillas y que aumentan progresivamente de tamaño con la edad.
6- DRACAENA DRACO es una especie vegetal típica de la Macaronesia, particularmente de las Islas Canarias, así como del oeste de Marruecos. Se caracteriza por su tallo único, liso en la juventud y que se torna rugoso con la edad. Es el único árbol del mundo en el que su savia es de color ROJO y no blanco. El tallo no presenta anillos de crecimiento, por lo que su edad solamente se puede estimar por el número de hileras de ramas, ya que se va ramificando después de la primera floración, aproximadamente cada 15 años. La planta de apariencia arbórea, está coronada por una densa copa en forma de paraguas con gruesas hojas coriáceas de color entre verde grisáceo y glauco, de 50 a 60 cm de longitud y unos 3 o 4 de anchura. Puede alcanzar más de 12 m de altura.
2- El ÁGUILA IMPERIAL (Especie endémica de España). El águila imperial ibérica es un ave muy amenazada, y en la actualidad se estima una población de entre 350 y 400 individuos
3- El VERDERÓN Serrano es una especie de ave paseriforme de la familia de los fringílidos (Fringillidae), que se distribuye por las montañas de la Europa central y meridional.
3- El MILANO REAL es una de las rapaces más frecuentes en Europa; similar en aspecto al milano negro, es inconfundible su cabeza de color gris plateado y su silueta. Los ejemplares que anidan en el norte de Europa se desplazan al sur para invernar; algunos de ellos atravesarán el estrecho de Gibraltar hasta llegar al norte de África. Su distribución llega hasta Canarias y las islas de Cabo Verde.
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5- El LINCE IBÉRICO es propio de la Península Ibérica. Es un felino con patas largas y una cola corta con una borla negra en el extremo que suele mantener erguida batiéndola en momentos de peligro o excitación. Sus características orejas puntiagudas están terminadas en un pincel de pelos negros rígidos cuya finalidad posiblemente sea la de descomponer la redonda silueta de su cabeza, favoreciendo de este modo su camuflaje. También son características las patillas que cuelgan de sus mejillas y que aumentan progresivamente de tamaño con la edad.
6- DRACAENA DRACO es una especie vegetal típica de la Macaronesia, particularmente de las Islas Canarias, así como del oeste de Marruecos. Se caracteriza por su tallo único, liso en la juventud y que se torna rugoso con la edad. Es el único árbol del mundo en el que su savia es de color ROJO y no blanco. El tallo no presenta anillos de crecimiento, por lo que su edad solamente se puede estimar por el número de hileras de ramas, ya que se va ramificando después de la primera floración, aproximadamente cada 15 años. La planta de apariencia arbórea, está coronada por una densa copa en forma de paraguas con gruesas hojas coriáceas de color entre verde grisáceo y glauco, de 50 a 60 cm de longitud y unos 3 o 4 de anchura. Puede alcanzar más de 12 m de altura.
sábado, 30 de octubre de 2010
Okapi, fósil viviente mezcla entre jirafa y cebra
El okapi es un mamífero bastante raro, es parecido a una jirafa y a una cebra.
Su cuello es muy corto, y las patas también. Pero lo más llamativo del okapi es el diseño de su pelaje. Suele ser de un tono rojizo en todo el cuerpo, menos las patas y glúteos, donde se parece a una cebra, ya que tiene rayas negras sobre un fondo blanco. Tiene dos pequeños cuernos como las jirafas, y una lengua muy larga de color negro.
Su único pariente vivo es la jirafa. Le llaman fósil viviente porque es muy parecido a los fósiles de jirafas que se encontraron, y estos fósiles son de hace millones de años.
Son muy difíciles de ver, porque quedan muy pocos y porque son solitarios, tan sólo de vez en cuando forman pequeños grupos.
Hacía 50 años que no se veía uno en África, pero han vuelto a ser vistos y fotografiados en estado salvaje.
Actualmente se cree que sólo viven en la República Democrática del Congo.
La hormiga forzuda
Esta sorprendente imagen de una hormiga tejedora asiática (Oecophylla smaragdina) levantando 100 veces su peso corporal ha obtenido el primer premio del concurso fotográfico organizado por el Consejo de Investigación de Ciencias Biológicas y Biotecnología del Reino Unido. El insecto consigue semejante hazaña gracias a la secreción de una potente sustancia adhesiva con la que impregna sus patas. El autor de la imagen es el zoólogo Thomas Endlein, de la Universidad de Cambridge.
viernes, 22 de octubre de 2010
SERIE FILOGENÉTICA DEL CABALLO
Sus orígenes se pueden encontrar en América del Norte, donde se extinguieron y fueron reintegrados por los españoles a América, donde habitó hace 55 millones de años el eohippus, del cual descienden todos los miembros del genero Equus. El eohippus tenía un tamaño que oscilaba entre los 2 y los 4 dm de altura, con cuatro dedos en las extremidades anteriores y tres en las posteriores. A simple vista era similar a un perro. También se han encontrado restos fosiles de esta especie en Europa. La evolución del eohippus le hizo aumentar su altura hasta los 115 centimetros y perder sus dedos hasta hacerse monodáctilo, es decir, con un solo dedo. Poco a poco, su único dedo se endurecería hasta desarrollar pezuñas para poder huir de los depredadores. El eohipo evolucionaría posteriormente a una especie denominada miohipo, de mayor tamaño y que ya presentaba pies con forma de pezuña. Luego este evolucionaría al meryohipo, después a la especie del pliohipo, para luego evolucionar al equus y, finalmente, al que conoce hoy en dia, los equinos. Pronto sus mandíbulas evolucionarían hasta llegar al género denominado Equus, de ahí el nombre de equinos, del que procede toda la familia de los caballos.
lunes, 18 de octubre de 2010
viernes, 8 de octubre de 2010
BIOGRAFÍA DE DARWIN
Fue un naturalista inglés que postuló que todas las especies de seres vivos han evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado común mediante un proceso denominado selección natural. La evolución fue aceptada como un hecho por la comunidad científica y por buena parte del público en vida de Darwin, mientras que su teoría de la evolución mediante selección natural no fue considerada como la explicación primaria del proceso evolutivo hasta los años 1930, y actualmente constituye la base de la Síntesis evolutiva moderna.
Con apenas 16 años Darwin ingresó en la Universidad de Edimburgo, aunque paulatinamente fue dejando de lado sus estudios de medicina para dedicarse a la investigación de invertebrados marinos. Posteriormente la Universidad de Cambridge dio alas a su pasión por las ciencias naturales. El segundo viaje del HMS Beagle consolidó su fama como eminente geólogo, cuyas observaciones y teorías apoyaban las ideas uniformistas de Charles Lyell.
El viaje del Beagle
El objetivo de la expedición dirigida por Fitzroy era el de completar el estudio topográfico de los territorios de la Patagonia y la Tierra del Fuego, el trazado de las costas de Chile, Perú y algunas islas del Pacífico y la realización de una cadena de medidas cronométricas alrededor del mundo. El periplo, de casi cinco años de duración, llevó a Darwin a lo largo de las costas de América del Sur, para regresar luego durante el último año visitando las islas Galápagos, Tahití, Nueva Zelanda, Australia, Mauricio y Sudáfrica. Los dos primeros años fue él mismo quien se encargó de disparar sobre los pájaros y animales que pasaron a engrosar sus colecciones; poco a poco, sin embargo, esta tarea fue quedando encomendada a su criado a medida que su atención resultaba cada vez más absorbida por los aspectos científicos de su actividad.
Darwin regresó a Inglaterra el 2 de octubre de 1836. Su salud se había alterado; hacia el final del viaje se mareaba con más facilidad que en sus comienzos, y en el otoño de 1834 había estado enfermo durante un mes. Se ha especulado con la posibilidad de que en marzo de 1835 contrajera una infección llamada enfermedad de Chagas como consecuencia de la picadura de un insecto. De todos modos desde su llegada hasta comienzos de 1839 Darwin vivió los meses más activos de su vida, pese a las pérdidas de tiempo que le supuso el sentirse ocasionalmente indispuesto. Trabajó en la redacción de su diario del viaje (publicado en 1839) y en la elaboración de dos textos que presentaran sus observaciones geológicas y zoológicas.
Su obra fundamental, El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida, publicada en 1859, estableció que la explicación de la diversidad que se observa en la naturaleza se debe a las modificaciones acumuladas por la evolución a lo largo de las sucesivas generaciones. Trató la evolución humana y la selección natural en su obra El origen del hombre y de la selección en relación al sexo y posteriormente en La expresión de las emociones en los animales y en el hombre.
A finales de 1881 comenzó a padecer graves problemas cardíacos y falleció a consecuencia de un ataque al corazón el 19 de abril de 1882. Como reconocimiento a la excepcionalidad de su obra fue sepultado en la Abadía de Westminster, próximo a Jhon Herschel e Isaac Newton.
jueves, 7 de octubre de 2010
Claves químicas de la evolución
la1º celula que se formo debio tener una capacidad metabolica limitada, su grado era minimo, es posible que este organismo fuese heterótrofo, obtenia su energia mediante la fermentacion de los nutrientes que absorvia del mdio. La sustancias usadas como alimento , asi empezaria el proceso de seleccion. Las mutaciones obtenidas por los rayos ultravioletas dieron lugar a unas celulas de metabolismo diferente que sintetizaban sus propios nutrientes, aparecieron en los organismos autotrofos que traian importantes camibos: capaces de sintetizar hidratos de carbono a partir de co2 y h2s, usando la luz solar como fuente de nerguia liberando azufre en su proceso. No tardaron en aparecer modificaciones del modelo original, en vez de usar como combustible el h2s ( ecologico en aquella época) usaban uno mucho mas contaminante el h2o. Los nuevos motores metabólicos liberaban oxigeno que era un gas letal con los organismos terricolas, acostumbrados a vivir sin oxidantes. La fotosintesis se convirtio en la primera fuente de contaminacion del planeta y tambien las cianovaterias. Los organismos heterotrofos fueron eliminados por el oxigeno y no dejaron restos fosiles. El resto de organismos anaerobicos se fueron a zonas donde no habia oxigeno para desarrollar su actividad, despues de millones de años siguen alli que todavia no son capaces de soportar el oxigeno. Las cianovacterias siguieron produciendo oxigeno y consiguieron cambiar la atmosfera terrestre. Pese que la oxigenacion no fue buena permitio nuevas formas de vida que usaban el oxigeno para respirar entre ellos los seres humanos
Descifran pistas clave para el origen de la vida
John Sutherland y sus colegas de la universidad de manchester describieron en un informe que publicó ayer la revista nature sencillas, eficientes y elegantes reacciones químicos que tal vez fueron precursoras de la molécula de ARN, el primo del ADN , a partir de materiales más sencillos que existieron en nuestro planeta hace más de tres mil 800 millones de años.
Hoy día, las mariposas, los peces, los elefantes y los humanos vivimos gracias a las instrucciones que nuestras células guardan en moléculas muy estables de ácido desoxirribonucleico, el ADN. Pero si el ADN contiene el código de la vida, la traducción activa de este código para fabricar proteínas y mantener al organismo con vida es el ARN, una molécula a la vez más simple y más versátil.
Al hacer conjeturas sobre cómo nació la vida en la Tierra, los científicos hablan de una evolución química que ocurrió antes de la evolución biológica, y el estudio de esta evolución lo realiza la química prebiótica.
Según la mayoría de los expertos, en la Tierra primitiva, antes de la vida, había sólo mucha agua, compuestos simples y un ambiente tormentoso. Su problema ha sido imaginar cómo a partir de esa simplicidad pudo darse algo como la vida.
Hace alrededor de 40 años se propuso la hipótesis de “wl mundo del ARN”, según la cual, antes de que existiera el ADN, el ARN permitió formas de vida simples que sentaron la base para formas cada vez más complejas.
¿Cómo están hechas estas moléculas, el ADN y el ARN? Son primas: ambas están hechas de largas cadenas de unidades pequeñas llamadas nucleótidos. Y cada nucleótido tiene una estructura parecida compuesta por tres bloques: un azúcar (ribosa en el caso del ARN, desoxiribosa en el caso del ADN), un grupo fosfato, y una base que es justamente la que aloja la información genética.
Durante décadas, los científicos trataron de armar en los laboratorios nucleótidos de ARN a partir de los bloques: ribosa, fosfato y las bases. La idea implícita era que primero se formaron los bloques y que luego de alguna forma se integraron. Pero nadie lograba hacer esta integración.
John Sutherland, Matthew Powner y Béatrice Gerland, después de diez años de bregar como todos buscando cómo armar los bloques para formar los nucleótidos del ARN, “decidimos que debía haber una mejor forma de hacer esta reacción”, según declaró Sutherland.
¿Y qué tal si en la síntesis de los nucleótidos no se usaban los bloques sino componentes más simples? ¡Bingo! En vez de integrar fosfato más ribosa más base, lo que hicieron fue jugar con los compuestos que crean la base y la ribosa. Una manera de visualizarlo sería decir que crearon unas estructuras hechas de media ribosa y media base. Cuando pegaban dos de estas estructuras en una reacción mediada por el fosfato, las mitades complementarias se unían y así tuvieron éxito, creando un ribonucleótido de pirimidina.
“La clave resultó estar en el orden en que se agregan los ingredientes y el modo en que se unen”, dijo Sutherland. “Aún no hemos hecho la molécula de ARN en sí, pero hicimos dos de sus cuatro bloques constitutivos. Esto sugiere que hacer la molécula es posible”.
El científico mexicano Antonio lazcano orujo, quien conoce a Sutherland desde hace muchos años, dijo que en los últimos tiempos se ha ganado mucha evidencia de que el ARN jugó un papel crucial en la evolución temprana de la vida, pero lamentablemente no podía entenderse cómo pudo acumularse ARN en la Tierra primitiva.
“El experimento de John Sutherland es un experimento impecable que viene a demostrar que se pueden sintetizar, con una serie de reacciones muy simples, muy elegantes, muy eficientes, los nucleótidos de pirimidina, que son un componente esencial de las moléculas de ARN”, dijo.
Lazcano Araujo consideró que el nuevo estudio constituye un parteaguas “en nuestra comprensión de cómo surgió el mundo del ARN”. Ahora lo que sigue es tratar de entender cómo polimerizar (encadenar) los ribonucleótidos para formar moléculas capaces de almacenar información genética.
“Este experimento demuestra que la investigación científica no siempre procede con la rapidez que uno quiere, pero cuando está en manos de gente capaz se convierte en una herramienta poderosísima que da resultados, aunque se tarden un poco”, dijo el científico de la UNAM.
Agregó que en su propio trabajo logró demostrar que hay evidencias de una época en que las células no tenían ADN, sino ARN (el recuadro de arriba muestra una protocélula). “Lo que John y su grupo nos ayudan a entender ahora es de dónde y cómo pudo haber nacido ese ARN”.
Descifran pistas clave para el origen de la vida
- Científicos ingleses salieron del esquema para hallar una nueva forma de ensamble
- En vez de pegar los bloques constitutivos se fueron un paso atrás a los básicos
John Sutherland y sus colegas de la universidad de manchester describieron en un informe que publicó ayer la revista nature sencillas, eficientes y elegantes reacciones químicos que tal vez fueron precursoras de la molécula de ARN, el primo del ADN , a partir de materiales más sencillos que existieron en nuestro planeta hace más de tres mil 800 millones de años.
Hoy día, las mariposas, los peces, los elefantes y los humanos vivimos gracias a las instrucciones que nuestras células guardan en moléculas muy estables de ácido desoxirribonucleico, el ADN. Pero si el ADN contiene el código de la vida, la traducción activa de este código para fabricar proteínas y mantener al organismo con vida es el ARN, una molécula a la vez más simple y más versátil.
Al hacer conjeturas sobre cómo nació la vida en la Tierra, los científicos hablan de una evolución química que ocurrió antes de la evolución biológica, y el estudio de esta evolución lo realiza la química prebiótica.
Según la mayoría de los expertos, en la Tierra primitiva, antes de la vida, había sólo mucha agua, compuestos simples y un ambiente tormentoso. Su problema ha sido imaginar cómo a partir de esa simplicidad pudo darse algo como la vida.
Hace alrededor de 40 años se propuso la hipótesis de “wl mundo del ARN”, según la cual, antes de que existiera el ADN, el ARN permitió formas de vida simples que sentaron la base para formas cada vez más complejas.
¿Cómo están hechas estas moléculas, el ADN y el ARN? Son primas: ambas están hechas de largas cadenas de unidades pequeñas llamadas nucleótidos. Y cada nucleótido tiene una estructura parecida compuesta por tres bloques: un azúcar (ribosa en el caso del ARN, desoxiribosa en el caso del ADN), un grupo fosfato, y una base que es justamente la que aloja la información genética.
Durante décadas, los científicos trataron de armar en los laboratorios nucleótidos de ARN a partir de los bloques: ribosa, fosfato y las bases. La idea implícita era que primero se formaron los bloques y que luego de alguna forma se integraron. Pero nadie lograba hacer esta integración.
John Sutherland, Matthew Powner y Béatrice Gerland, después de diez años de bregar como todos buscando cómo armar los bloques para formar los nucleótidos del ARN, “decidimos que debía haber una mejor forma de hacer esta reacción”, según declaró Sutherland.
¿Y qué tal si en la síntesis de los nucleótidos no se usaban los bloques sino componentes más simples? ¡Bingo! En vez de integrar fosfato más ribosa más base, lo que hicieron fue jugar con los compuestos que crean la base y la ribosa. Una manera de visualizarlo sería decir que crearon unas estructuras hechas de media ribosa y media base. Cuando pegaban dos de estas estructuras en una reacción mediada por el fosfato, las mitades complementarias se unían y así tuvieron éxito, creando un ribonucleótido de pirimidina.
“La clave resultó estar en el orden en que se agregan los ingredientes y el modo en que se unen”, dijo Sutherland. “Aún no hemos hecho la molécula de ARN en sí, pero hicimos dos de sus cuatro bloques constitutivos. Esto sugiere que hacer la molécula es posible”.
El científico mexicano Antonio lazcano orujo, quien conoce a Sutherland desde hace muchos años, dijo que en los últimos tiempos se ha ganado mucha evidencia de que el ARN jugó un papel crucial en la evolución temprana de la vida, pero lamentablemente no podía entenderse cómo pudo acumularse ARN en la Tierra primitiva.
“El experimento de John Sutherland es un experimento impecable que viene a demostrar que se pueden sintetizar, con una serie de reacciones muy simples, muy elegantes, muy eficientes, los nucleótidos de pirimidina, que son un componente esencial de las moléculas de ARN”, dijo.
Lazcano Araujo consideró que el nuevo estudio constituye un parteaguas “en nuestra comprensión de cómo surgió el mundo del ARN”. Ahora lo que sigue es tratar de entender cómo polimerizar (encadenar) los ribonucleótidos para formar moléculas capaces de almacenar información genética.
“Este experimento demuestra que la investigación científica no siempre procede con la rapidez que uno quiere, pero cuando está en manos de gente capaz se convierte en una herramienta poderosísima que da resultados, aunque se tarden un poco”, dijo el científico de la UNAM.
Agregó que en su propio trabajo logró demostrar que hay evidencias de una época en que las células no tenían ADN, sino ARN (el recuadro de arriba muestra una protocélula). “Lo que John y su grupo nos ayudan a entender ahora es de dónde y cómo pudo haber nacido ese ARN”.
martes, 5 de octubre de 2010
EL ORIGEN DE LA VIDA
Hace cuatro mil millones de años la Tierra era una bola incandescente con la superficie apenas cubierta por una leve costra continuamente destrozada por la frecuente caída de los meteoritos que en aquella época aún poblaban el sistema solar.
Ninguna forma de vida actual hubiera sido capaz de sobrevivir en su superficie, pero en aquel caos continuo provocado por constantes erupciones volcánicas, geíseres y bombardeo de meteoritos y rayos cósmicos, se encontraban presentes todos los elementos necesarios para la vida.
En los lugares donde la corteza terrestre había tenido tiempo de solidificarse y enfriarse algo se podían llegar a producir precipitaciones de lluvia formando charcas y lagos de un líquido que no era agua precisamente, sino una mezcla de agua, amoníaco, metano, ácidos y sales en suspensión. Más adelante se unieron a esta atmósfera gases como monóxido y dióxido de carbono y nitrógeno.
Todo ello, con el continuo aporte de energía por parte del sol y la temperatura interna del planeta, producía reacciones químicas que generaban moléculas de un cierto grado de complejidad como formaldehido, ácido prúsico, glicinas y alcoholes. También se formaban otras muchas substancias complejas pero en mucha menor proporción, y con el tiempo la atmósfera primitiva contuvo ingentes cantidades de moléculas complejas.
Poco después ya no teníamos un caldo de átomos, sino un caldo de moléculas de bastante complejidad. Los sucesivos hervores, las erupciones volcánicas, las descargas eléctricas de los rayos bombardeando ese caldo de moléculas hizo que de vez en cuando muchas de estas moléculas fueran destruidas pero también hizo que se formaran, por azar, algunas moléculas más complejas.
El aporte energético era tan grande que las sustancias simples tendían a reagruparse con tanta o más rapidez que las complejas en destruirse, por eso a lo largo de millones de años el caldo fue conteniendo cada vez una mayor proporción de sustancias complejas.
El azar producía nuevas moléculas, millones de combinaciones cada día en todo el planeta, las moléculas más inestables eran destruidas con rapidez, las más estables perduraban por más tiempo, las más simples eran usadas en nuevos experimentos, uno tras otro, día tras día, año tras año, milenio tras milenio.
Pero por muy complejas que fueran esas moléculas seguían siendo moléculas inertes, hubieron de pasar cientos de millones de años de experimentos para que por azar surgiera una molécula capaz de autoreplicarse.
Durante casi mil millones de años se había preparado un complejo caldo de cultivo y en ese caldo aquella primera molécula autoreplicante tuvo alimento y energía suficientes para reproducirse durante cientos de generaciones, hasta cubrir la totalidad de la extensión de los mares.
Ahora teníamos una molécula capaz de tomar otras moléculas más pequeñas de su entorno para autoreplicarse. Apenas necesitó unos cientos de generaciones, quizás menos de un mes, para extenderse por todas las zonas del planeta donde pudiera encontrar alimento y energía. Fue la primera explosión demográfica del planeta y continuó hasta que fueron tantas moléculas que se hizo difícil encontrar alimento para todas ellas.
Cuando esto ocurrió ya eran trillones las moléculas idénticas que se habían formado.
Pero la autoreplicación no siempre se producía en condiciones adecuadas. A veces faltaba algún alimento, alguna sustancia necesaria para la replicación y eso hacía que fallara. Los componentes de aquel fracaso servían de alimento para otras replicaciones, al fin y al cabo eran trillones. Algunas veces el error que se producía no suponía la destrucción de la molécula, ésta era capaz de reproducirse en las mismas condiciones que su progenitora aunque una sutil diferencia podía representar una ligera ventaja o desventaja con respecto a las demás moléculas de su entorno.
Eran trillones de moléculas en todo el mundo intentando reproducirse dos o tres veces al día. Casi todas esas replicaciones eran correctas, pero había fallos, quizás una de cada mil replicaciones. De esos fallos la mayor parte eran inviables pero unos pocos, quizás uno cada cien millones de errores, provocaban una molécula que también era capaz de autoreplicarse. Pero era una molécula distinta, no mejor ni peor, pero en determinadas condiciones podía ser más fuerte, más estable, o más capaz de replicarse sin errores.
Cuando una molécula tenía una cierta ventaja tendía a reproducirse más, por eso las moléculas que aprovechaban mejor alguna característica de su entorno, que eran más fuertes o estables, o que se reproducían con más eficiencia acababan sustituyendo a las más simples y frágiles. Así fue como comenzó la evolución de las especies, aunque sólo había una única molécula (aún no ser vivo) evolucionando.
Millones, billones, trillones de experimentos más tarde, surgió una molécula capaz de rodearse de una membrana dando lugar a la primera célula procariota.
Anteriormente ya habían surgido por azar moléculas que se rodeaban de una membrana. Pero la composición de esa membrana era demasiado fuerte, demasiado impermeable, demasiado frágil o demasiado lo que sea para que resultara útil. Aquellos experimentos fracasaron.
Cuando uno de aquellos trillones de experimentos tuvo éxito apareció la primera célula procariota de la historia, más parecida a una bacteria que a una célula de las que componen nuestros cuerpos, pero ya un ser vivo capaz de reaccionar a su entorno, protegerse de condiciones adversas, alimentarse y reproducirse.
Mucho más capaz que las moléculas autoreplicantes que poblaban el planeta, la primera célula procariota se reprodujo una y otra vez produciendo la segunda explosión demográfica de la historia.
La expansión de la vida no eliminó a las moléculas autoreplicantes, aún hoy en día siguen existiendo como virus y otras formas prebióticas, pero el planeta ya no era de las moléculas, sino de las células.
Seguían siendo células procariotas, es decir, simple material genético envuelto en una membrana, tal como lo que hoy en día es el núcleo de una célula. Pero su grado de complejidad produjo dos efectos contrapuestos. Por un lado la célula era tan compleja que distintas partes de la molécula actuaban en condiciones diferentes lo que hacía que fuera más adaptable a su entorno. Por otro su complejidad producía errores de replicación con más frecuencia que en el caso de las moléculas. La mayor parte de estos fallos provocaban la destrucción de la célula, pero otros fallos suponían pequeños cambios en su diseño. A veces ese cambio suponía una ventaja, otras veces era un cambio perjudicial y en ocasiones era totalmente neutro. Con el tiempo llegó a haber muchas versiones diferentes de la célula original, cada una con diferentes probabilidades de supervivencia en diferentes entornos.
En aquella época había millones de hábitats posibles, algunas células eran más capaces de sobrevivir en unos que en otros lo cual llevó a la primera especialización de la vida, distintos hábitats y distintas células pintando los colores del primer cuadro de la vida en la Tierra.
Había células capaces de tomar determinados compuestos y convertirlos en aminoácidos. Otras podían usar la energía del sol para fabricar azúcares. Otras células, en fin, podían ensamblar los aminoácidos para fabricar proteínas.
La actividad de cada célula era inconsciente y caótica, pero lo que hacía cada una era dirigirse a los lugares donde podía sobrevivir mejor. Los desechos de unas podían servir de alimento a las otras, era inevitable que al cabo de poco tiempo surgieran agrupaciones de dos o más células procariotas para formar una colonia con mayores posibilidad de supervivencia que las que tenían cada una por separado.
Se formaron miles, millones de colonias, billones de experimentos condenados a fracasar.
Pero entre todos aquellos fracasos algunas de esas colonias llegaron a encerrarse en una nueva membrana dando lugar a las primeras células eucariotas.
De toda aquella producción de células extrañas e inviables, las que no tenían posibilidades de supervivencia eran destruidas de inmediato, pero de vez en cuando surgía una combinación que tenía más posibilidades de supervivencia que sus congéneres. Estas células competían con ventaja contra sus antecesoras más simples y en pocas generaciones eran capaces de acabar con su anterior supremacía.
La reproducción de aquellas primeras células seguía siendo delicada y se producían errores con bastante frecuencia. A veces unos componentes de la célula empezaban a replicarse antes que otros, lo que llevaba a la destrucción de la misma. Otras veces la célula mezclaba los cromosomas de distintos componentes de la célula y de ello salía algo totalmente distinto, una mutación. Casi siempre las mutacioes llevaban a la destrucción de las células pero algunas mutaciones eran capaces de seguir sobreviviendo y hasta de reproducirse generando una variedad diferente de la célula original. A veces se producían mutaciones beneficiosas, y eso hizo que las células descendientes fueran más capaces de sobrevivir que sus antecesoras.
Con el tiempo se formaron células muy complejas, algunas de tamaños inusitados para nuestra experiencia, se han encontrado células fosilizadas que podían medirse ¡en centímetros!.
Ninguna forma de vida actual hubiera sido capaz de sobrevivir en su superficie, pero en aquel caos continuo provocado por constantes erupciones volcánicas, geíseres y bombardeo de meteoritos y rayos cósmicos, se encontraban presentes todos los elementos necesarios para la vida.
En los lugares donde la corteza terrestre había tenido tiempo de solidificarse y enfriarse algo se podían llegar a producir precipitaciones de lluvia formando charcas y lagos de un líquido que no era agua precisamente, sino una mezcla de agua, amoníaco, metano, ácidos y sales en suspensión. Más adelante se unieron a esta atmósfera gases como monóxido y dióxido de carbono y nitrógeno.
Todo ello, con el continuo aporte de energía por parte del sol y la temperatura interna del planeta, producía reacciones químicas que generaban moléculas de un cierto grado de complejidad como formaldehido, ácido prúsico, glicinas y alcoholes. También se formaban otras muchas substancias complejas pero en mucha menor proporción, y con el tiempo la atmósfera primitiva contuvo ingentes cantidades de moléculas complejas.
Poco después ya no teníamos un caldo de átomos, sino un caldo de moléculas de bastante complejidad. Los sucesivos hervores, las erupciones volcánicas, las descargas eléctricas de los rayos bombardeando ese caldo de moléculas hizo que de vez en cuando muchas de estas moléculas fueran destruidas pero también hizo que se formaran, por azar, algunas moléculas más complejas.
El aporte energético era tan grande que las sustancias simples tendían a reagruparse con tanta o más rapidez que las complejas en destruirse, por eso a lo largo de millones de años el caldo fue conteniendo cada vez una mayor proporción de sustancias complejas.
El azar producía nuevas moléculas, millones de combinaciones cada día en todo el planeta, las moléculas más inestables eran destruidas con rapidez, las más estables perduraban por más tiempo, las más simples eran usadas en nuevos experimentos, uno tras otro, día tras día, año tras año, milenio tras milenio.
Pero por muy complejas que fueran esas moléculas seguían siendo moléculas inertes, hubieron de pasar cientos de millones de años de experimentos para que por azar surgiera una molécula capaz de autoreplicarse.
Durante casi mil millones de años se había preparado un complejo caldo de cultivo y en ese caldo aquella primera molécula autoreplicante tuvo alimento y energía suficientes para reproducirse durante cientos de generaciones, hasta cubrir la totalidad de la extensión de los mares.
Ahora teníamos una molécula capaz de tomar otras moléculas más pequeñas de su entorno para autoreplicarse. Apenas necesitó unos cientos de generaciones, quizás menos de un mes, para extenderse por todas las zonas del planeta donde pudiera encontrar alimento y energía. Fue la primera explosión demográfica del planeta y continuó hasta que fueron tantas moléculas que se hizo difícil encontrar alimento para todas ellas.
Cuando esto ocurrió ya eran trillones las moléculas idénticas que se habían formado.
Pero la autoreplicación no siempre se producía en condiciones adecuadas. A veces faltaba algún alimento, alguna sustancia necesaria para la replicación y eso hacía que fallara. Los componentes de aquel fracaso servían de alimento para otras replicaciones, al fin y al cabo eran trillones. Algunas veces el error que se producía no suponía la destrucción de la molécula, ésta era capaz de reproducirse en las mismas condiciones que su progenitora aunque una sutil diferencia podía representar una ligera ventaja o desventaja con respecto a las demás moléculas de su entorno.
Eran trillones de moléculas en todo el mundo intentando reproducirse dos o tres veces al día. Casi todas esas replicaciones eran correctas, pero había fallos, quizás una de cada mil replicaciones. De esos fallos la mayor parte eran inviables pero unos pocos, quizás uno cada cien millones de errores, provocaban una molécula que también era capaz de autoreplicarse. Pero era una molécula distinta, no mejor ni peor, pero en determinadas condiciones podía ser más fuerte, más estable, o más capaz de replicarse sin errores.
Cuando una molécula tenía una cierta ventaja tendía a reproducirse más, por eso las moléculas que aprovechaban mejor alguna característica de su entorno, que eran más fuertes o estables, o que se reproducían con más eficiencia acababan sustituyendo a las más simples y frágiles. Así fue como comenzó la evolución de las especies, aunque sólo había una única molécula (aún no ser vivo) evolucionando.
Millones, billones, trillones de experimentos más tarde, surgió una molécula capaz de rodearse de una membrana dando lugar a la primera célula procariota.
Anteriormente ya habían surgido por azar moléculas que se rodeaban de una membrana. Pero la composición de esa membrana era demasiado fuerte, demasiado impermeable, demasiado frágil o demasiado lo que sea para que resultara útil. Aquellos experimentos fracasaron.
Cuando uno de aquellos trillones de experimentos tuvo éxito apareció la primera célula procariota de la historia, más parecida a una bacteria que a una célula de las que componen nuestros cuerpos, pero ya un ser vivo capaz de reaccionar a su entorno, protegerse de condiciones adversas, alimentarse y reproducirse.
Mucho más capaz que las moléculas autoreplicantes que poblaban el planeta, la primera célula procariota se reprodujo una y otra vez produciendo la segunda explosión demográfica de la historia.
La expansión de la vida no eliminó a las moléculas autoreplicantes, aún hoy en día siguen existiendo como virus y otras formas prebióticas, pero el planeta ya no era de las moléculas, sino de las células.
Seguían siendo células procariotas, es decir, simple material genético envuelto en una membrana, tal como lo que hoy en día es el núcleo de una célula. Pero su grado de complejidad produjo dos efectos contrapuestos. Por un lado la célula era tan compleja que distintas partes de la molécula actuaban en condiciones diferentes lo que hacía que fuera más adaptable a su entorno. Por otro su complejidad producía errores de replicación con más frecuencia que en el caso de las moléculas. La mayor parte de estos fallos provocaban la destrucción de la célula, pero otros fallos suponían pequeños cambios en su diseño. A veces ese cambio suponía una ventaja, otras veces era un cambio perjudicial y en ocasiones era totalmente neutro. Con el tiempo llegó a haber muchas versiones diferentes de la célula original, cada una con diferentes probabilidades de supervivencia en diferentes entornos.
En aquella época había millones de hábitats posibles, algunas células eran más capaces de sobrevivir en unos que en otros lo cual llevó a la primera especialización de la vida, distintos hábitats y distintas células pintando los colores del primer cuadro de la vida en la Tierra.
Había células capaces de tomar determinados compuestos y convertirlos en aminoácidos. Otras podían usar la energía del sol para fabricar azúcares. Otras células, en fin, podían ensamblar los aminoácidos para fabricar proteínas.
La actividad de cada célula era inconsciente y caótica, pero lo que hacía cada una era dirigirse a los lugares donde podía sobrevivir mejor. Los desechos de unas podían servir de alimento a las otras, era inevitable que al cabo de poco tiempo surgieran agrupaciones de dos o más células procariotas para formar una colonia con mayores posibilidad de supervivencia que las que tenían cada una por separado.
Se formaron miles, millones de colonias, billones de experimentos condenados a fracasar.
Pero entre todos aquellos fracasos algunas de esas colonias llegaron a encerrarse en una nueva membrana dando lugar a las primeras células eucariotas.
De toda aquella producción de células extrañas e inviables, las que no tenían posibilidades de supervivencia eran destruidas de inmediato, pero de vez en cuando surgía una combinación que tenía más posibilidades de supervivencia que sus congéneres. Estas células competían con ventaja contra sus antecesoras más simples y en pocas generaciones eran capaces de acabar con su anterior supremacía.
La reproducción de aquellas primeras células seguía siendo delicada y se producían errores con bastante frecuencia. A veces unos componentes de la célula empezaban a replicarse antes que otros, lo que llevaba a la destrucción de la misma. Otras veces la célula mezclaba los cromosomas de distintos componentes de la célula y de ello salía algo totalmente distinto, una mutación. Casi siempre las mutacioes llevaban a la destrucción de las células pero algunas mutaciones eran capaces de seguir sobreviviendo y hasta de reproducirse generando una variedad diferente de la célula original. A veces se producían mutaciones beneficiosas, y eso hizo que las células descendientes fueran más capaces de sobrevivir que sus antecesoras.
Con el tiempo se formaron células muy complejas, algunas de tamaños inusitados para nuestra experiencia, se han encontrado células fosilizadas que podían medirse ¡en centímetros!.
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