Conceptos Clave de Biología: Bioelementos, Metabolismo y Mecanismos de la Evolución

Fundamentos Bioquímicos de la Vida

1. Los bioelementos primarios son: el hidrógeno, el oxígeno y el carbono. El agua es esencial para la vida y el carbono es fundamental en la molécula de ADN.

2. Los oligoelementos cumplen funciones vitales específicas:

   • Hierro: Fabricar la hemoglobina de nuestra sangre.
   • Selenio: Funcionamiento de nuestro hígado.
   • Azufre: Principal componente del pelo y las uñas.
   • Potasio: Impulsos nerviosos.

Metabolismo y Nutrición

3. La fotosíntesis es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. Es realizada por plantas, algas y algunas bacterias. La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células y produce la energía necesaria para la vida.

4. Tipos de nutrición:

   • Autótrofos fotosintéticos: Fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica y energía solar.
   • Heterótrofos: Se nutren de materia orgánica previamente elaborada por los organismos autótrofos.

El Origen de la Vida (Abiogénesis)

5. Definiciones de la vida:

   • Christian de Duve: “La vida es desequilibrio”.
   • La NASA: La vida corresponde a un sistema químico autosuficiente, capaz de experimentar una evolución de tipo darwinista.

6. La vida necesita la evolución.

7. El carbono surgió del interior de la Tierra. El agua la trajeron asteroides cuyas órbitas están más allá de la de Marte.

8. El escenario en el que surge la vida es el de un planeta oceánico con volcanes submarinos.

9. La quimiosíntesis es la síntesis de materiales orgánicos, especialmente las reacciones de oxidación, cuando la fuente de energía es de tipo químico.

10. Las primeras evidencias de vida se asocian a los estromatolitos.

11. El experimento de Miller-Urey sintetizó aminoácidos a partir de amoníaco, vapor de agua y metano, que, según se suponía entonces, eran los gases de la atmósfera primitiva. Este experimento no explica completamente el origen de la vida porque probablemente nunca hubo mucho metano. Sin embargo, demostró que es posible sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica.

12. Hipótesis modernas sobre el origen de la vida:

    • Hipótesis metabólica: Pequeñas moléculas se aislaron del medio con una membrana, iniciando una serie de procesos químicos de complejidad creciente, hasta que la unidad se produjo.
    • Mundo ARN: Actualmente algunos bioquímicos proponen que moléculas de ARN surgidas al azar, comenzaron la cadena de evolución.

13. Esta hipótesis (Panspermia) la defienden los que creen que las primeras formas de vida pudieron llegar del espacio.

Teoría y Evidencias de la Evolución

14. Pruebas de la evolución:

    • Pruebas biológicas: Disposición y estructura de los huesos y los órganos vestigiales.
    • Pruebas paleontológicas: Los fósiles.
    • Pruebas moleculares: Suposición de que las mutaciones suceden a un ritmo constante (reloj molecular).

15. Ejemplos de órganos vestigiales:

    • Coxis.
    • Muelas del juicio.
    • Reflejo pilomotor (piel de gallina).

16. Conceptos evolutivos clave:

    • Especie: Conjunto de organismos capaces de reproducirse entre sí y que tienen descendencia fértil.
    • Darwin: Propuso la Selección Natural, donde las especies evolucionan de generación en generación.
    • Lamarck: Propuso que las especies variaban al adquirir nuevos órganos (Herencia de caracteres adquiridos).
    • Neodarwinismo: El intento de fusionar el darwinismo clásico con la genética moderna.

17. Diferencia entre selección natural y artificial:

    La selección artificial es una técnica de control reproductivo mediante la cual el hombre altera los genes de organismos domésticos o cultivados.

    • Selección Natural: Los tiburones, al estar en el vientre materno, se comen a los tiburoncitos más débiles para asegurarse más alimento y mayor supervivencia.
    • Selección Artificial: Cuando en las granjas separan los maizales más grandes y fuertes para tomar los granos de este para sembrar de nuevo.

Dinámica de Especies y Extinciones Masivas

18. Continuamente surgen y desaparecen especies, aunque no nos demos cuenta. Hay periodos en nuestro planeta en los que surgen muchas especies o desaparecen. El porqué de esto es simple: Cuando todos los continentes estaban juntos, formando Pangea, las especies tienden a eliminarse unas a otras y la vida se empobrece. En cambio, cuando los continentes están separados, surgen nuevas especies (nuevas características en el lugar donde viven). Ejemplos: La separación de la isla de Madagascar de África y la unión de América del Norte con América del Sur.

19. El efecto dominó es una alteración que causa otras en cadena. El vulcanismo provocó el calentamiento del planeta y este la anoxia (falta de oxígeno en el agua marina) que produjo la extinción masiva.

20. La causa de la extinción del Cretácico-Paleógeno fue el choque de un gran asteroide. Lo sabemos porque alrededor de la Tierra hay una capa de arcilla con un alto contenido en iridio y osmio.