Conceptos Fundamentales de la Biología

¿Qué es la Vida?

La vida es un sistema que se vale de su entorno persiguiendo su perpetuación y reproducción.

Características Esenciales de los Seres Vivos

Todos los seres vivos deben cumplir con los siguientes requisitos:

• Realizar las tres funciones vitales: Nutrición, relación y reproducción.
• Estar formados por biomoléculas.
• Estas biomoléculas deben estar altamente organizadas.

Teorías sobre el Origen de la Vida

La Teoría Creacionista

La teoría creacionista se aceptó durante mucho tiempo porque estaba escrita en la Biblia. La creación de todas las cosas se llevó a cabo durante seis días. Fue la única idea para explicar el origen del hombre en el mundo occidental. Hoy en día, la Biblia se interpreta desde un punto de vista ético y moral, y no científico.

La Teoría de la Panspermia

Esta hipótesis defiende que la vida se ha generado en el espacio exterior. Fue Anaxágoras en Grecia, en el siglo VI a.C., el primero que la formuló. Cobró auge a partir del siglo XIX, debido a que los estudios realizados en meteoritos demostraron la existencia de materia orgánica en ellos.

Uno de sus máximos defensores, el químico sueco Arrhenius, afirmaba que la vida provenía del espacio exterior en forma de esporas que viajaban impulsadas por la radiación de las estrellas.

La Generación Espontánea

Esta idea surgió durante la antigua Grecia y se mantuvo viva durante más de dos mil años. La generación espontánea surgió como una teoría materialista entre los griegos, destacando figuras como Tales de Mileto.

Experimentos Clave y Refutación

• Jean-Baptiste van Helmont: Sostenía la generación espontánea. Es famosa su «receta» para la creación de ratones: «Basta colocar ropa sucia en un tonel, que contenga además unos pocos granos de trigo, y al cabo de 21 días aparecerán ratones.»
• Francesco Redi: Realizó el experimento de los frascos de carne (uno abierto, otro tapado con gasa y otro cerrado herméticamente), demostrando que los gusanos provenían de moscas.
• Louis Pasteur: Refutó definitivamente la generación espontánea. Colocó caldo en frascos, calentó los cuellos dándoles forma de cuello de cisne. Hirvió el caldo. Los microorganismos crecieron solamente en los frascos con el cuello derecho, probando que el aire contenía los gérmenes.

La Síntesis Prebiótica y la Endosimbiosis

La Hipótesis de la Síntesis Prebiótica

Propone que la vida proviene de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica. Oparin y Haldane afirmaron que, en algún momento de la historia de la Tierra, se pudieron formar estas moléculas orgánicas sencillas a partir de los gases presentes en la atmósfera primitiva.

La Teoría Endosimbiótica

Mucho tiempo después, se desarrollaron las primeras células eucariotas a partir de una asociación simbiótica entre células bacterianas más simples.

La Evolución Biológica y sus Mecanismos

Definición de Evolución

La evolución biológica es el proceso de cambio sucesivo que acontece a los seres vivos a lo largo de las generaciones.

Teorías Pre-Darwinianas y Clásicas

Teorías Fijistas

Las teorías que sostienen que el mundo es estático y las formas de vida son inmutables desde su creación se engloban bajo el término de teorías fijistas.

Lamarckismo (Herencia de los Caracteres Adquiridos)

La teoría de Lamarck se basa en tres puntos principales:

1. La tendencia de la naturaleza hacia el aumento de la complejidad.
2. La acomodación de los organismos al medio externo (uso y desuso de órganos).
3. La herencia de tales adaptaciones a sus descendientes.

Darwinismo (Selección Natural)

Charles Darwin basó su teoría en la variabilidad existente en la descendencia (debida a la reproducción sexual y a las mutaciones) y en la selección natural.

Evidencias que Sustentan la Evolución

La evolución biológica es un proceso imparable que comenzó con la aparición de la vida. Las pruebas que la apoyan son diversas y se clasifican en:

• Pruebas Biogeográficas

  Consisten en la existencia de grupos de especies emparentadas, repartidas por el planeta, que habitan lugares relacionados entre sí por su proximidad o características.

• Pruebas Paleontológicas

  El estudio de los fósiles proporciona una idea directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras a lo largo del tiempo.

• Pruebas Anatómicas

  Se basan en la comparación de estructuras corporales:

  • Órganos Vestigiales: Estructuras atrofiadas y no funcionales.
  • Órganos Análogos: Patrones anatómicos que han tenido éxito en un medio concreto y que varias especies imitan (ejemplo de convergencia adaptativa).

• Pruebas Embriológicas

  El estudio de los embriones de los vertebrados ofrece una visión interesante del desarrollo evolutivo de los grupos de animales.

• Pruebas Bioquímicas

  Consisten en comparar ciertas moléculas presentes en todos los seres vivos. Estas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores son las diferencias evolutivas entre las especies.

Mecanismos de la Evolución y Variabilidad

Funcionamiento de la Selección Natural (Según Darwin)

Las diferencias hereditarias que existen entre los individuos de una misma especie constituyen la materia prima sobre la que actúa la selección natural. Las fuentes de variabilidad genética son:

• Mutaciones: Cambios heredables en el material genético.
• Reproducción Sexual.

Concepto de Biodiversidad

La biodiversidad se clasifica en tres niveles:

1. Biodiversidad Genética: La variabilidad que existe en la información genética entre los individuos de la misma especie.
2. Diversidad de Especies: La variedad de especies existentes en las diferentes partes del planeta (ej. leones, tigres, linces).
3. Diversidad Ecológica: La variedad de ecosistemas (bosques, desiertos, lagos) y otras comunidades biológicas que interactúan entre sí y con sus ambientes abióticos.

Especiación: Cómo Surgen las Especies

El proceso por el cual surgen nuevas especies en la naturaleza generalmente sigue estos pasos:

1. Aislamiento de la Población: Una población queda aislada del resto de la especie por una barrera que le impide reproducirse con la población original.
2. Diferenciación Gradual: Inicialmente, las poblaciones aisladas poseen los mismos genes que la población original. Sin embargo, la selección natural actúa de manera diferente en cada ambiente.
3. Formación de Dos Especies Diferentes: Un aislamiento prolongado origina una población tan distinta a la original que pierde la capacidad de cruzamiento entre ellas, consolidando la nueva especie.