ASIGNATURA: REINOS DE LA NATURALEZA
1.¿Cómo se originó el ser vivo, según la relación de estructuras biológicas, funciones y adaptaciones?
Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.
Un posible origen, se especula, puede darse en el fondo oceánico, en las chimeneas submarinas. Allí (actualmente) se forma materia orgánica de origen abiótico y hay gran cantidad de productos oxidados y reducidos que los seres vivos utilizan actualmente para su metabolismo. Además, también existe la formación espontánea de "anillos porfirínicos" semejantes a los que forman la base de la fotosíntesis, la respiración...Etc. Sabemos, por estudios geológicos, que las chimeneas submarinas eran semejantes hace 3200 millones de años, lo que nos hace suponer que, hace 3800 millones de años (restos de los primeros seres vivos) también podría ser así, e incluso antes.
El enfriamiento del planeta tierra permitió a los átomos comenzar a formar compuestos, mayoritariamente agua, dióxido de carbono y metano, los cuales junto a otras moléculas formaron "la sopa primordial".
Esta "sopa primordial" dio origen a aminoácidos y micelios lipídicos, las cuales luego de millones de años dieron origen a formas celulares primitivas y muy simples. Un grupo de células procariotas, como resultado de la invaginación de su membrana celular, y tras otros procesos como la endosimbiosis de otras células, dieron como origen un grupo más evolucionado de células: las células eucariotas.
Algunas células eucariotas comenzaron a unirse y formar conglomerados, los cuales terminaron formando los organismos multicelulares. Con el paso del tiempo, estos organismos multicelulares comenzaron a ser más complejos y de mayor tamaño, hasta formar los primeros peces prehistóricos.
Alguno de estos peces adquirió la capacidad de vivir fuera del agua y de arrastrarse, con lo cual surgieron los primeros reptiles. De los reptiles surgieron los dinosaurios, serpientes, y otras especies similares.
De la mano a este proceso, surgió el primer mamífero el cual tras procesos de diferenciación y evolución, se separó en varias ramas.
Uno de los más recientes corresponde al de los primates, el cual dio origen a los primates superiores: gorilas, chimpancé y orangután. Paralelo a esto, surgió el primer homínido, llamado homo habilis, el cual tenía la capacidad de manipular objetos para su uso. La evolución, especialmente en el crecimiento del telencéfalo, permitió a este primitivo homo habilis convertirse en homo erectus, luego homo sapiens y finalmente homo sapiens-sapiens, es decir "el hombre que sabe que piensa".
El homo sapiens-sapiens es nuestro grado evolutivo, y es lo que nosotros llamamos Ser humano.
2. Cómo evolucionaron los móneras, protistas, hongos y virus? Y qué pa
pel cumplen dentro de un ecosistema?
pel cumplen dentro de un ecosistema?Móneras:
El Reino Mónera es el más antiguo de todos; y los procariotas contemporáneos, son los organismos más abundantes del mundo. Si bien se han descubierto fósiles de Mónera en estratos rocosos que datan de hace 3.500 millones de años.
Una teoría que goza de gran aceptación, es la que afirma que las células procarióticas que comenzaron a vivir de forma permanente en el interior de otras células más grandes se transformaron en las actuales mitocondrias y cloroplastos de las células eucarióticas.
Los procariotas existen desde muy largo tiempo y evolucionaron como respuesta a diversas presiones de selección.
Ciertos rasgos, como la forma de la célula y de la colonia había surgido de manera reiterada; pero otros, como la pared celular, la capacidad de fotosíntesis y la aptitud para formar esporas, se han perdido en forma independiente en una cantidad de linajes.
Protistas:
Los protistas están representados por muchas líneas evolutivas cuyos límites son difíciles de definir. La mayoría de estos organismos son unicelulares y microscópicos, aunque también los hay que forman colonias, como los foraminíferos. Esta organización, ya más compleja, está más cerca de los organismos pluricelulares superiores e indica que éstos evolucionaron a partir de ancestros protistas (véase Clasificación).
Los protistas pueden considerarse un reino intermedio, y agrupan desde los organismos unicelulares eucariotas y las colonias simples, hasta algunas algas superiores y grupos de transición (de clasificación dudosa). Estos últimos son pluricelulares, pero carecen de la organización compleja en tejidos, típica de las plantas, animales y hongos superiores. Aun así, dentro de los grupos de transición hay formas que comparten las mismas características que las plantas, como las algas pardas, verdes y rojas; otras que están más cerca de los animales, como los mesozoos, placozoos y esponjas, y las que son semejantes a los hongos, como los mohos plasmodiales del fango y los quitridiales.
Los límites del reino Protista no están establecidos de forma definitiva. Los grupos de protistas se diferencian entre sí en la forma de alimentarse. Algunos se parecen a las plantas porque son capaces de realizar la fotosíntesis; otros ingieren el alimento como los animales y otros absorben nutrientes, como los hongos. Esta diversidad tan amplia hace difícil la descripción de un protista típico. Quizá, el miembro más representativo del reino sea un flagelado, organismo unicelular con uno o más flagelos complejos (para distinguirlos de los flagelos simples de las bacterias) y en algunas ocasiones con uno o más cloroplastos.
Hongos:
Los hongos son un reino de seres vivos unicelulares o pluricelulares que no forman tejidos y cuyas células se agrupan formando un cuerpo filamentoso muy ramificado.
El conjunto de filamentos de un hongo se llama micelio, y cada filamento se denomina hifa. A veces las células que forman el micelio pueden parecer falsos tejidos. Las células de los hongos tienen una pared celular de quitina, sustancia propia de los animales artrópodos. Raramente acumulan también celulosa.
Los hongos tienen alimentación heterótrofa, puesto que no pueden realizar la fotosíntesis porque no tienen clorofila. Tienen digestión externa, pues vierten al exterior enzimas digestivas, sustancias proteicas que actúan sobre los alimentos dividiéndolos en moléculas sencillas, que atacan a los alimentos. Los hongos absorben los alimentos después de digerirlos.
Según su tipo de vida, los hongos pueden ser saprofitos, parásitos y simbiontes. Los hongos saprofitos, como el champiñón o la trufa, se alimentan de sustancias en descomposición. Los hongos parásitos se alimentan de los líquidos internos de otros seres vivos. Los hongos simbiontes se asocian con otros organismos y se benefician mutuamente.
Los hongos viven en lugares húmedos, con abundante materia orgánica en descomposición y ocultos a la luz del sol. También pueden habitar medios acuáticos o vivir en el interior de ciertos seres vivos parasitándolos.
La reproducción de los hongos puede ser asexual, por esporas, y sexual. Las hifas haploides pueden dar lugar por mitosis, es decir, asexualmente, a unas esporas llamadas conidios o conidiosporas. Las hifas diploides resultantes de la unión de dos hifas haploides pueden dar lugar, por reproducción sexual, a esporas en unas estructuras tipo asca o tipo basidio. Hay dos clases de hifas: hifas cenocíticas, sin tabiques de separación entre células, e hifas tabicadas, con ellos.
Se incluyen ciertos parásitos de las patatas y de la vid entre los oomicetes; mohos y pestes de moscas y orugas entre los zigomicetes; muchos parásitos, mohos, trufas, colmenillas y levaduras entre los ascomicetes; tizón y roña, y la mayoría de las especies comestibles, entre los blasidiomicetes. Según las localidades varía el sentido y extensión del significado de los nombres hongo o seta.
Los hongos son organismos multicelulares, es decir que pueden ser unicelulares o pluricelulares, que se alimenta mediante la absorción, estos vegetales no pueden sintetizar su propios alimentos, viven sobre otros organismos es por ello que se dicen que son saprofitos o parásitos y forman líquenes. Los hongos son organismos sin clorofila, por lo que no pueden realizar la función de fotosíntesis, obtienen sus alimentos en forma directa o indirecta, almacenando sustancias nutritivas.
Los cuerpos de los hongos están formados por unos filamentos llamados hifas en la que podemos encontrar la materia orgánica donde crece llamada micelio nutritivo, estos son los llamados hongos parecidos a un paraguas, debido a que levantan en el aire o mecelio reproductivo. Son inmóviles pero con flujo protoplasmático en el micelio (Los micelios son masas de filamentos ramificados llamados hifas que constituyen el hongo). Su ciclo de reproducción es primordialmente sexual y asexual.
Sexual: Todos los hongos con excepción de los hongos imperfectos (Deuteromictos) poseen una reproducción sexual.
Asexual: esta reproducción ocurre solo en hongos inferiores acuáticos (ficomicetos)
Existen hongos perjudiciales, ya que atacan los alimentos, por otro lado también hay hongos de gran utilidad como lo son las levaduras, las cuales son usadas en la fabricación del pan, del vino y de la cerveza entre otros licores. También hay hongos comestibles (champignon). Igualmente, hay hongos utilizados en la medicina como el Penicillium y de otros hongos se extrae la penicilina y otros antibióticos, como también existen hongos que son extremadamente venenosos.
Virus:
Los virus son definidos generalmente como microscópicos parásitos intracelulares obligados. Aun sin consensuar si se trata de organismos vivos o de materia inerte, los virus son las partículas biológicas más abundantes del planeta, desempeñando importantes roles ecológico en la regulación de las poblaciones, la movilización de nutrientes durante la lisis, participando en ciclos biogeoquímicos y en la nucleación de las nubes. Además de su indiscutible actividad ecológica, las partículas víricas son las responsables de importantes fenómenos de carácter evolutivo.
La transducción como método de transferencia horizontal de genes (THG) está absolutamente desarrollada en el mundo procariota. Así, el comparto de secuencias genéticas funcionales por integración vírica actúa como un mecanismo de adaptación rápida y de carácter poblacional (a diferencia de los fenómenos de conjugación y transformación, más específicos y limitados). La cantidad de información contenida en los genomas víricos es asombrosa, portando todo tipo de secuencias útiles como son las de producción de quitina y ácido hialurónico o implicadas en la fotosíntesis y la motilidad celular, hasta el punto de considerarse que toda la diversa información genética bacteriana está contenida y representada en el pool de los viromas como secuencias transferibles.
Desde un punto de vista histórico, la THG parece haber sido un mecanismo muy activo e importante en la configuración del mundo procariota. Así, análisis comparativos de mecanismos de obtención de energía y otros sistemas celulares revelan una complicada trama filogenética no acorde con los procesos de divergencia vertical, sino mucho más plausiblemente con reiterados eventos de THG. Este proceso de dispersión de caracteres debió ser fundamental para establecer la actual versatilidad de los microorganismos, pero también para el establecimiento de las pautas de los ecosistemas y los ciclos biogeoquímicos.
Dentro de los genomas eucariotas, los virus también han cumplido con funciones de tipo evolutivo. Además de haberse documentado diversos eventos de transferencia horizontal en animales, vegetales y hongos, nos encontramos las actividades derivadas de los elementos móviles o transponibles (ETs). De hecho, los ETs, especialmente los retrotransposones, parecen estar profundamente relacionados con virus de vida libre. Siendo un componente mayoritario de los genomas de organismos pluricelulares, los ETs están implicados en fenómenos de reordenamiento físico del genoma como son la duplicación, translocación, deleción, y fusión de exones y cromosomas; así como en fenómenos de neorregulación del material genético por procesos de splicing alternativo, regulación epigenética, transdución 3' y 5', poliadenilación prematura, etc. Especialmente interesante es la ingente cantidad de secuencias LTR de origen retroviral dispersas por el genoma, que al asociarse a una secuencia génica puede actuar como promotor alternativo cambiando los patrones de expresión del producto, tanto para genes de copia única como para duplicados y retrogenes (pseudogenes funcionales producidos por la actividad de transcripción inversa de los retrotransposones). Todo este repertorio de propiedades se traduce en un fascinante potencial para la reestructuración general de los genomas y la neorregulación tejido-temporal de las secuencias transcribibles. A efectos prácticos, encontramos que los ETs participan activamente en procesos fundamentales para la vida de los organismos y que además son de carácter marcadamente evolutivo, como son la formación del sincitio trofoblasto humano (HERVW-sincitina), la producción de amilasa salivar, las encimas clave del sistema inmune15(RAG1 y RAG2, derivadas de un transposón ancestral), el desarrollo embrionario en general y la formación de áreas del cerebro específicas de mamífero (SINES), entre otros múltiples casos. La conservación en el tiempo de estos elementos, su variación entre organismos y su implicación en los procesos de desarrollo y regulación génica indican que estos elementos cumplen con funciones de carácter evolutivo de gran importancia, hasta el punto de considerarse por algunos autores como el verdadero motor de la evolución.
En verdad, la variedad y potencial de estos fenómenos a la hora de generar innovaciones evolutivas, en conjunto a la creciente importancia de las secuencias de tipo regulador en nuestro conocimiento del genoma y la evolución (como en el origen de los vertebrados), contrasta sorprendentemente con la inesperada homogeneidad de los genes estructurales, a priori responsables del cambio evolutivo por mutación y selección gradual.
En todo caso, dada la representación de los virus y sus secuencias relacionadas, tanto en el mundo eucariota como procariota, y las funciones que representan tanto dentro como fuera de los organismos, parece que estas partículas han sido y son fundamentales en la configuración de los seres vivos actuando como cassetes transmisibles de información capaces de remodelar y reconfigurar a los organismos en los que se integran.
Al desempeñar estas funciones, los virus pueden llegar a considerarse más como simbiontes a largo plazo que como parásitos estrictos e incluso DNA “egoísta” o “basura”.
Papel que cumplen dentro de un ecosistema los reinos de la Naturaleza.
Los seres vivos se dividen en 5 reinos: Mónera, compuesto por bacterias y cianobacterias; Protistas, compuesto por algas y protozoos; Fungi u Hongo; Animalia o Animal y Plantae. Este último corresponde a las plantas: al Reino Vegetal, seres de muy variadas formas y tamaños, muy singulares en su funcionamiento y reproducción. En su gran mayoría son capaces de fabricar su propio alimento, a través de un proceso único e irrepetible llamado fotosíntesis.
MÓNERAS:
Las Bacterias pertenecen al Reino Bacterias vistas al microscopio electrónicoMóneras o móneras, uno de los cinco Reinos en que se agrupan los diferentes seres que habitan nuestro mundo, según la clasificación usada y aceptada internacionalmente. Este Reino lo integran no sólo las bacterias, también pertenecen a él las llamadas algas verde azuladas.
Este Reino, rico en diversidad de especies, agrupa a los organismos denominados procariontes por poseer un tipo de célula nombrada procariota carentes de núcleo rodeado por membrana. En estudios de laboratorio se determinó que tienen sólo un cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70S mientras que los eucariotas lo hacen a 80S. Al ser observadas por el microscopio electrónico se corrobora la ausencia de organelas rodeadas por membranas.
HONGOS:
Los hongos no son plantas ni animales, aunque se parezcan en algunas de sus características tanto a unas como a los otros. A las plantas, por ser organismos sedentarios que se encuentran fijos a un sustrato y, mientras están vivos, no cesan de crecer. A los animales, pues, aunque las células de los hongos poseen pared como las de las plantas, las paredes celulares fúngicas son ricas en quitina, la misma sustancia que hace duro el esqueleto externo de los insectos.
En realidad, los organismos que conocemos como hongos tienen diferentes orígenes en el árbol de la vida, razón por la cual se distribuyen en tres distintos reinos. La mayoría, los más familiares y reconocibles, conforman el reino de los hongos verdaderos (Fungi o Eumycota). Otros se ubican en el mismo reino de las amebas, el llamado Protozoa, como es el caso de los hongos mucilaginosos; y otros más, entre los que se cuentan ciertos mohos acuáticos que parasitan peces, comparten un tercer reino, el denominado Chromista, con las diatomeas, esas particulares algas microscópicas de curiosa simetría.
Se estima que existe más de un millón de especies de hongos en el planeta, pero tan sólo unas 70,000 de ellas han sido descritas por los especialistas, lo cual hace evidente la necesidad de contar con más científicos (micólogos o micetólogos) que estudien estos organismos. Mientras tanto, muchas especies de hongos se han extinguido y otras se encuentran amenazadas en todo el mundo. Esto es particularmente cierto en países tropicales ricos en diversidad biológica como Colombia.
Los hongos tienen distintos hábitos de vida. Los hongos saprófitos, es decir descomponedores de materia orgánica, cumplen una función ecológica de la mayor relevancia pues garantizan el reciclaje de la materia muerta y, por lo tanto, la recirculación de sustancias nutritivas en los ecosistemas.
Los hongos parásitos, que viven sobre o dentro de otros seres vivos, obtienen su alimento de éstos y llegan a producir enfermedad en su hospedero.
En realidad, los organismos que conocemos como hongos tienen diferentes orígenes en el árbol de la vida, razón por la cual se distribuyen en tres distintos reinos. La mayoría, los más familiares y reconocibles, conforman el reino de los hongos verdaderos (Fungi o Eumycota). Otros se ubican en el mismo reino de las amebas, el llamado Protozoa, como es el caso de los hongos mucilaginosos; y otros más, entre los que se cuentan ciertos mohos acuáticos que parasitan peces, comparten un tercer reino, el denominado Chromista, con las diatomeas, esas particulares algas microscópicas de curiosa simetría.
Se estima que existe más de un millón de especies de hongos en el planeta, pero tan sólo unas 70,000 de ellas han sido descritas por los especialistas, lo cual hace evidente la necesidad de contar con más científicos (micólogos o micetólogos) que estudien estos organismos. Mientras tanto, muchas especies de hongos se han extinguido y otras se encuentran amenazadas en todo el mundo. Esto es particularmente cierto en países tropicales ricos en diversidad biológica como Colombia.
Los hongos tienen distintos hábitos de vida. Los hongos saprófitos, es decir descomponedores de materia orgánica, cumplen una función ecológica de la mayor relevancia pues garantizan el reciclaje de la materia muerta y, por lo tanto, la recirculación de sustancias nutritivas en los ecosistemas.
Los hongos parásitos, que viven sobre o dentro de otros seres vivos, obtienen su alimento de éstos y llegan a producir enfermedad en su hospedero.
3. Cómo evolucionaron las plantas y qué papel desempeñan en el mantenimiento de la vida?
En nuestro planeta la vida comenzó en los océanos hace unos cuatro mil millones de años cuando se formaron las primeras moléculas con las propiedades que se le asignan a la materia viva (ver ‘El origen de la vida, Ciencia Hoy, Vol. 3 N° 17: 58-64, 1992). Cuando entre estas moléculas apareció la clorofila, se tornó posible aprovechar la energía de la radiación solar para formar azúcares a partir del agua y del dióxido de carbono de la atmósfera mediante el proceso llamado fotosíntesis, durante el cual también se libera oxígeno a la atmósfera (ver ‘Agua, carbono, luz y vida, Ciencia Hoy, Vol. 5 N° 27: 41-55, 1994). Los azúcares permitieron que las primeras células vegetales engrosaran su membrana y acumularan reservas alimenticias. Estas células fueron las antecesoras de las algas y de todas las plantas verdes. El oxígeno generado por la fotosíntesis actuó como veneno para los seres más primitivos que cubrían sus necesidades de energía mediante la fermentación (proceso que transcurre en ausencia de oxígeno) los que para sobrevivir se refugiaron en medios no oxigenados, como el cieno del fondo de ríos, lagos y mares, donde permanecen todavía. Solo las algas verdes poseen clorofila la que es mucho más estable que los pigmentos de las algas pardas y rojas. Por eso únicamente las primeras pudieron generar descendientes que fueron los ancestros de todas las plantas terrestres mientras que las algas pardas y las rojas sobrevivieron restringiéndose a medios a los que no llega la radiación solar.
Las primeras plantas con hojas fueron los musgos a los que la evidencia fósil asigna un origen muy antiguo. Los musgos no evolucionaron, no se adaptaron a la vida aérea y si bien poseen lignina (componente esencial de la madera a la que le proporciona su rigidez), no supieron utilizarla. Los musgos, junto a las coníferas y las plantas con flores, constituyen la primera civilización vegetal que abandonó el medio marino para conquistar la tierra. Las primeras plantas que ‘aprendieron’ a aprovechar la madera fueron los helechos, los que constituyeron así la primera gran civilización vegetal adaptada a la vida terrestre. Hace cuatrocientos millones de años, después de una terrible sequía que asoló la tierra, surgieron las primeras plantas erectas como la Rhinia. Las primeras plantas provistas de madera proliferaron en la Era Primaria inicialmente como hierbas y luego como árboles cada vez más grandes, que formaron los enormes bosques del Carbonífero, desaparecidos en la actualidad transformados en los yacimientos de hulla. Estos yacimientos indican la existencia de inmensos bosques pantanosos, constituidos por equisetos gigantes (de los que actualmente solo quedan algunas especies), helechos con semilla y árboles con óvulos primitivos que, surgiendo de los pantanos, formaban un extraño paisaje vegetal. Helechos, equisetos y selaginelas (plantas con notoria separación de sexos) pertenecen a tres grandes líneas vegetales que desde el comienzo de la Era Primaria han evolucionado paralelamente. Esa evolución concluyó con el desarrollo, hace unos trescientos millones de años del óvulo, un nuevo órgano propio de las plantas con semilla. La semilla es un óvulo fecundado, donde se desarrolla el embrión, este permanece en un estado de vida latente; acumula reservas de alimentos para reanudar su crecimiento en el momento de su germinación.
Se acepta que la formación de metabolitos secundarios, o de productos del metabolismo especial, mencionado en el texto central como principal fuente de sustancias con efectos biológicos, se produjo a partir de la aparición de las plantas con óvulos y que su máxima expresión se logró con las Angiospermas (plantas con flores), cuya aparición en el curso de la evolución es muy posterior a la de las plantas con óvulos.
Las primeras plantas provistas de óvulos han desaparecido dejando como rastro solo algunos fósiles. Únicamente el Ginkgo, árbol venerable, verdadero fósil viviente, proporciona alguna idea de lo que fueron los primeros óvulos. El Ginkgo es el más antiguo de los árboles; existen dos clases de individuos: machos y hembras, reconocibles por su aspecto diferente. A pesar de su característica de fósil viviente perdido en la evolución, Ginkgo biloba L. es capaz de adaptarse rápidamente al medio como lo demuestra en el ejemplo de Hiroshima y Nagasaki mencionado en el texto central. Este árbol se mantiene merced al cuidado de los seres humanos. En el lejano Oriente se lo considera como sagrado y se lo cultiva alrededor de templos y pagodas, en donde forman verdaderas reservas naturales, que conservan ejemplares muy viejos. Se le atribuía al Ginkgo la capacidad de alejar los incendios. Esta creencia cobró nuevo vigor cuando el gigantesco incendio que acompañó al terremoto que destruyó Tokio en 1923, no afectó a un templo que estaba rodeado por numerosos Ginkgos. También se lo cultiva en jardines botánicos y a lo largo de las calles. Para fines decorativos solo hay que usar árboles masculinos, porque los óvulos no fecundados de los femeninos, al caer al suelo generan un olor sumamente desagradable. El Ginkgo resiste bien la contaminación, los gases tóxicos emitidos por los motores de combustión interna y la sequedad del ambiente urbano. En nuestro país se lo encuentra frecuentemente en plazas públicas (las fotos ilustran dos ejemplares de Ginkgo situados en Figueroa Alcorta y Tagle.
Los helechos también son fósiles vivientes conservados hasta nuestros días y que testimonian cómo habrá sido la vegetación en la Era Primaria (los Ginkgos son fósiles sobrevivientes de los bosques de la Era Secundaria, con óvulos, sin semillas y sin frutos). Las primeras plantas con semillas fueron Coníferas (pinos, abetos, sequoias, cedros, cipreses, araucarias, etc.) que aparecieron en la Era Secundaria cientos de miles de siglos después iniciando una nueva gran civilización vegetal. Luego de una expansión inicial, las Coníferas retrocedieron por efecto de la presión evolutiva de la última gran civilización vegetal constituida por las plantas con flores, las cuales poseen ovario y producen frutos. Estas se expandieron con un empuje irresistible que empezó hace cien millones de años y que no ha cesado de aumentar estableciendo nuevas relaciones, en beneficio mutuo, entre los animales y las plantas.
Las primeras plantas con hojas fueron los musgos a los que la evidencia fósil asigna un origen muy antiguo. Los musgos no evolucionaron, no se adaptaron a la vida aérea y si bien poseen lignina (componente esencial de la madera a la que le proporciona su rigidez), no supieron utilizarla. Los musgos, junto a las coníferas y las plantas con flores, constituyen la primera civilización vegetal que abandonó el medio marino para conquistar la tierra. Las primeras plantas que ‘aprendieron’ a aprovechar la madera fueron los helechos, los que constituyeron así la primera gran civilización vegetal adaptada a la vida terrestre. Hace cuatrocientos millones de años, después de una terrible sequía que asoló la tierra, surgieron las primeras plantas erectas como la Rhinia. Las primeras plantas provistas de madera proliferaron en la Era Primaria inicialmente como hierbas y luego como árboles cada vez más grandes, que formaron los enormes bosques del Carbonífero, desaparecidos en la actualidad transformados en los yacimientos de hulla. Estos yacimientos indican la existencia de inmensos bosques pantanosos, constituidos por equisetos gigantes (de los que actualmente solo quedan algunas especies), helechos con semilla y árboles con óvulos primitivos que, surgiendo de los pantanos, formaban un extraño paisaje vegetal. Helechos, equisetos y selaginelas (plantas con notoria separación de sexos) pertenecen a tres grandes líneas vegetales que desde el comienzo de la Era Primaria han evolucionado paralelamente. Esa evolución concluyó con el desarrollo, hace unos trescientos millones de años del óvulo, un nuevo órgano propio de las plantas con semilla. La semilla es un óvulo fecundado, donde se desarrolla el embrión, este permanece en un estado de vida latente; acumula reservas de alimentos para reanudar su crecimiento en el momento de su germinación.
Se acepta que la formación de metabolitos secundarios, o de productos del metabolismo especial, mencionado en el texto central como principal fuente de sustancias con efectos biológicos, se produjo a partir de la aparición de las plantas con óvulos y que su máxima expresión se logró con las Angiospermas (plantas con flores), cuya aparición en el curso de la evolución es muy posterior a la de las plantas con óvulos.
Las primeras plantas provistas de óvulos han desaparecido dejando como rastro solo algunos fósiles. Únicamente el Ginkgo, árbol venerable, verdadero fósil viviente, proporciona alguna idea de lo que fueron los primeros óvulos. El Ginkgo es el más antiguo de los árboles; existen dos clases de individuos: machos y hembras, reconocibles por su aspecto diferente. A pesar de su característica de fósil viviente perdido en la evolución, Ginkgo biloba L. es capaz de adaptarse rápidamente al medio como lo demuestra en el ejemplo de Hiroshima y Nagasaki mencionado en el texto central. Este árbol se mantiene merced al cuidado de los seres humanos. En el lejano Oriente se lo considera como sagrado y se lo cultiva alrededor de templos y pagodas, en donde forman verdaderas reservas naturales, que conservan ejemplares muy viejos. Se le atribuía al Ginkgo la capacidad de alejar los incendios. Esta creencia cobró nuevo vigor cuando el gigantesco incendio que acompañó al terremoto que destruyó Tokio en 1923, no afectó a un templo que estaba rodeado por numerosos Ginkgos. También se lo cultiva en jardines botánicos y a lo largo de las calles. Para fines decorativos solo hay que usar árboles masculinos, porque los óvulos no fecundados de los femeninos, al caer al suelo generan un olor sumamente desagradable. El Ginkgo resiste bien la contaminación, los gases tóxicos emitidos por los motores de combustión interna y la sequedad del ambiente urbano. En nuestro país se lo encuentra frecuentemente en plazas públicas (las fotos ilustran dos ejemplares de Ginkgo situados en Figueroa Alcorta y Tagle.
Los helechos también son fósiles vivientes conservados hasta nuestros días y que testimonian cómo habrá sido la vegetación en la Era Primaria (los Ginkgos son fósiles sobrevivientes de los bosques de la Era Secundaria, con óvulos, sin semillas y sin frutos). Las primeras plantas con semillas fueron Coníferas (pinos, abetos, sequoias, cedros, cipreses, araucarias, etc.) que aparecieron en la Era Secundaria cientos de miles de siglos después iniciando una nueva gran civilización vegetal. Luego de una expansión inicial, las Coníferas retrocedieron por efecto de la presión evolutiva de la última gran civilización vegetal constituida por las plantas con flores, las cuales poseen ovario y producen frutos. Estas se expandieron con un empuje irresistible que empezó hace cien millones de años y que no ha cesado de aumentar estableciendo nuevas relaciones, en beneficio mutuo, entre los animales y las plantas.
Papel desempeñan en el mantenimiento de la vida
Las plantas han jugado y juegan un papel primordial en la historia de la vida de la tierra. Ellas son las responsables de la presencia del oxigeno, un gas necesario para la mayoría de los seres que pueblan actualmente nuestro planeta y que lo necesitan para poder respirar. Pero esto no fue siempre así, en un principio la atmosfera de la tierra no tenía prácticamente oxigeno y era muy especialmente rica en dióxido de carbono (CO2), agua en forma de vapor y nitrógeno. Este ambiente hubiera sido irrespirable para la mayoría de las especies actuales, que son aeróbicas, es decir, que necesitan oxigeno para poder vivir.
4. Cómo evolucionaron los animales en cuanto a estructuras anatómicas?
Los científicos opinan que la tierra se formó hace unos 4.550 millones de años. Si pensáramos en la prehistoria como si fuese un año, nuestro planeta se habría formado el 1 de enero y la humanidad no habría aparecido hasta el último minuto del 31 de diciembre. Los científicos dividen la historia en una serie de periodos de varios millones de años cada uno. En total son 11 pero algunos de los más importantes son:
• Periodo precámbrico: Hace 550 millones de años se formaron las primeras células vivas.
• Periodo devónico: Hace 408 millones de años aparecieron los primeros anfibios
• Periodo triásico: Hace 245 millones de años aparecieron los primeros dinosaurios.
• Periodo terciario: Hace 66 millones de años empezaron a aparecer los primeros caballos, felinos y elefantes, y, justo al final de este periodo ( hace 1´8 millones de años) aparecieron los humanos.
Cómo funciona la evolución:
Los primeros organismos de la Tierra eran muy simples. Durante millones de años, estos organismos fueron cambiando, o evolucionando, hasta convertirse en animales distintos. Este proceso de cambio se llama evolución.
La primera persona que explicó la evolución fue un científico llamado Charles Darwin.
Darwin se dio cuenta de que no había dos animales exactamente iguales. Por ejemplo, un ciervo puede tener las patas un poco más largas que otro. Como unas patas largas sirven para escapar mejor de un ataque, tenerlas da más posibilidades de sobrevivir y tener crías. Puede que las crías también tengan las patas largas como su padre o su madre, y con el tiempo puede que evolucione un nuevo tipo de ciervo de patas largas.
Los peces salen del agua
Durante el periodo Devónico (408-362 a.c.), el clima de la Tierra se hizo más cálido y comenzó a llover menos. Los lagos y los ríos contenían menos agua y por tanto menos oxígeno, así que los peces que los habitaban tuvieron que adaptarse para sobrevivir. Por tanto los peces desarrollaron patas y pulmones para poder vivir en aguas poco profundas ya que si no tenían aire en el agua y era poco profunda gracias a las patas podían salir y gracias a los pulmones podían respirar el oxígeno del exterior.
Pantanos y bosques
Al comienzo del periodo Carbonífero, hace 362 millones de años, había extensas zonas pantanosas. El clima era cálido y húmedo, y los grandes pantanos eran lugares para que las plantas y los árboles crecieran. Había bosques enormes y espesos de árboles gigantescos, que ocupaban continentes enteros.
Los árboles de los bosques del Carbonífero eran muy distintos de los actuales. Los más altos eran los musgos gigantes, unas plantas musgosas con tallo. Tenían una corteza verde y escamosa, y alcanzaban los 50 metros de altura.
Los pantanos del Carbonífero estaban repletos de insectos, arañas y bichos enormes. Las libélulas gigantes, los primeros organismos con alas, revoloteaban entre los árboles. Había ciempiés gigantes de hasta 2 metros de largo entre las hojas muertas y arañas enormes que tejían telas sencillas para atrapar a sus presas.
Las plantas muertas y los árboles caídos se acumulaban en el suelo y poco a poco quedaban enterrados bajo capas de barro. Con el paso de millones de años, se aplastaron tanto que se endurecieron y se convirtieron en carbón.
Los primeros dinosaurios
Hace unos 225 millones de años (en el periodo Tirásico), los primeros dinosaurios evolucionaron a partir de pequeños arcosaurios que caminaban sobre dos patas, como el Lagosuchus. Los dinosaurios se diferenciaban del resto de los reptiles en que tenían unas patas más largas y rectas que se movían de atrás hacia delante, en lugar de sobresalir de los costados (como las lagartijas)
Cuando los dinosaurios evolucionaron, aparecieron muchos tipos. Las patas rectas soportaban mucho más peso y les permitían correr más rápido. Durante los siguientes 160 millones de años, fueron los animales más grandes, fuertes y rápidos del planeta.
Los dinosaurios más grandes pertenecieron a un grupo llamado carnosaurios. Tenían la cabeza enorme, el cuello fortísimo, las patas traseras muy poderosas y las delanteras muy cortas. Uno de los carnosaurios más grandes era el Tyrannosaurus rex, que medía 14 metros de largo y que, además de cazar, se alimentaba de animales muertos.
La muerte de los dinosaurios
Hace alrededor de 66 millones de años, multitud de organismos se extinguieron por completo. Entre ellos estaban los dinosaurios. Nadie está seguro de por que ocurrió aunque los expertos han dado varias explicaciones.
Según una de las teorías cayó sobre la Tierra una enorme roca, o meteorito que medía más de 10 Km de diámetro. El meteorito, al caer, formó una gran nube de polvo que impidió que las plantas creciesen y, al no dejar pasar la luz del sol, que todos los animales se muriesen de frío.
Otra posible explicación es que multitud de volcanes de todo el mundo entraran en erupción al mismo tiempo, lo cual habría expulsado una grandísima cantidad de lava sobre la superficie de la tierra, así como nubes de polvo y gases tóxicos en el aire.
Lo que si sabemos es que misteriosamente algunos animales sobrevivieron, tal vez porque se enterraron, también los mamíferos podrían haber sobrevivido gracias a que ellos se pueden generar su propio calor y podrían haber soportado mejor el frío.
Los primeros mamíferos
Los primeros mamíferos aparecieron más o menos al mismo tiempo que los dinosaurios, pero no cambiaron ni se desarrollaron tan rápido. Durante más de 100 millones de años, hasta que los dinosaurios se extinguieron, los mamíferos siguieron siendo muy pequeños. Se movían silenciosamente y a veces solo salían de noche, mientras los demás animales dormían.
Los primeros humanos
Los simios, los monos y los humanos pertenecemos a un grupo de mamíferos llamados primates. Los primeros primates aparecieron en la Tierra hace alrededor de 66 millones de años. Eran animales del tamaño de una ardilla que trepaban por los árboles.
Con el tiempo desarrollaron dedos que sustituían las garras que tenían antes. También desarrollaron una vista tridimensional con la que veían mucho mejor y podían calcular la distancia a la hora de saltar por los árboles.
Hace algo más de cinco millones de años, algunos simios de África, aprendieron a caminar erguidos. Eran mucho más bajitos que nosotros y tenían el cerebro más pequeño que nosotros.
Mucho más tarde (hace 1´8 millones de años), apareció en África otra especie con un cerebro mayor. Esta especie caminaba completamente erguido y se llamaba Homo erectus (`hombre erguido´, en latín). Aprendieron a utilizar el fuego, lo cual les dio mucho más control sobre sus vidas.
Con el tiempo los humanos fueron evolucionando y explorando nuevos territorios del mundo. Después de la era glacial aprendieron a cultivar la tierra.
Hace algo más de cinco millones de años, algunos simios de África, aprendieron a caminar erguidos. Eran mucho más bajitos que nosotros y tenían el cerebro más pequeño que nosotros.
Mucho más tarde (hace 1´8 millones de años), apareció en África otra especie con un cerebro mayor. Esta especie caminaba completamente erguido y se llamaba Homo erectus (`hombre erguido´, en latín). Aprendieron a utilizar el fuego, lo cual les dio mucho más control sobre sus vidas.
Con el tiempo los humanos fueron evolucionando y explorando nuevos territorios del mundo. Después de la era glacial aprendieron a cultivar la tierra.
5. Fisiología y morfología del animal y del humano.
Fisiología animal
El término fisiología procede del griego Physis que significa naturaleza y logos que significa ciencia, estudio; es por tanto la ciencia que se ocupa del estudio de como funcionan y como realizan las funciones los seres vivos. La fisiología es una ciencia multidisciplinar, ya que se basa en numerosas ciencias para su estudio: matemáticas, física, química, biología serán aplicadas para el estudio del cuerpo humano en su funcionamiento. La fisiología se diferencia en fisiología vegetal y fisiología animal, dentro de esta última se estudia particularmente la fisiología humana. La fisiología humana estudia las diferentes funciones biológicas del ser humano, desde los diferentes puntos de vista, nivel celular, nivel tisular y a nivel de órgano. A través de la fisiología humana alcanzaremos a conocer como el comportamiento de un aparato, órgano, tejido se basa en una serie de mecanismos celulares con un mismo patrón de comportamiento e iguales objetivos.
La Morfología humana está constituida por un conjunto de ramas científicas, la Anatomía: que estudia las estructuras macroscópicas. La Histología que estudia las diferentes estructuras de manera microscópica y la Embriología que estudia el origen y desarrollo prenatal de los organismos. La Morfología estudia además los cambios que ocurren en las estructuras en la etapa posnatal.
