Extinciones masivas... (6°)

La Evolución de las Ballenas (7°)

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LUCA, nuestro lejano abuelo (6° y 7°)

Todos los seres vivos, usted y una rosa, un insecto y un elefante, un sencillo virus y un astuto cuervo, todos, tenemos un solo ancestro común, una célula que se calcula que vivió hace 3 ó 4.000 millones de años y de la que surgió toda la vida, algo que ya se imaginaba Darwin en su teoría de la evolución mediante la selección natural. Este ser hipotético es el Último Ancestro Común Universal o, en inglés, 'Last Universal Common Ancestor', LUCA por sus iniciales. Para comprenderlo, tenemos que remontarnos a una época en la que no había vida en nuestro planeta.

El universo mismo nació hace unos 13.700 millones de años, según calcula hoy la cosmología. Nuestro sistema solar no fue parte del universo, al menos en su forma reconocible, durante la mayor parte de ese tiempo. Fue hace aproximadamente 4.600 millones de años cuando una nube de polvo y gas que giraba sobre sí misma en el espacio empezó a contraerse.

Unos 60 millones de años después se formó nuestro planeta y empezó a sufrir una sucesión de cambios. Hace alrededor de unos 4.000 millones de años, según se cree con base en lo que sabemos, la materia, alguna de las sustancias que componían nuestro planeta, de pronto adquirió una capacidad e independencia sin precedentes, experimentó un cambio cualitativo extraordinario y, no habiendo estado vivo, empezó a estarlo. Según especula la ciencia, este primer ser vivo fue una molécula capaz de producir copias de sí misma, una hazaña singular.

Lo que aún no sabemos es cómo pudo haber sido esa molécula autorreplicante. Quizás las condiciones de nuestro planeta, relámpagos, volcanes, una atmósfera con ciertas características, provocaron el origen de diversas moléculas complejas hasta que, por simple azar, alguna de ellas resultó capaz de autocopiarse. Alguna de ellas o varias de ellas. Nada indica que la vida haya surgido una sola vez en nuestro planeta. De hecho, es muy probable que haya surgido varias veces, en distintos lugares, bajo distintas condiciones, en distintos momentos y a partir de distintas sustancias. Las condiciones que provocaron el surgimiento de la vida una vez, pudieron provocarla en diversas ocasiones mientras duraron.

La primera prueba de que existía este hipotético ser que es nuestro origen común se encontró hace apenas 50 años, en la década de 1960, cuando se descifró el código genético del ADN y se determinó que era exactamente el mismo en todas las formas de vida de nuestro planeta. Esto, que hoy nos parece evidente, resultó sorpresivo: bastaba el ADN para explicar toda la asombrosa variabilidad de todas las formas de vida. Todas tenían genes escritos con el mismo lenguaje.

El 'código genético' con el que la vida transmite información está sorprendentemente formado por genes o palabras de diversas longitudes, pero todas compuestas por sólo cuatro letras. La hebra de ADN es como una escalera de mano, donde cada uno de los rieles tiene 'medios peldaños' de sólo cuatro sustancias: adenina, citosina, guanina y timina (ACGT). El otro riel tiene los medios peldaños correspondientes. Si un medio peldaño es de adenina, el otro será de timina, y si es de guanina, su mitad correspondiente será de citosina.

Alfabeto genético: Con este sencillo alfabeto de cuatro letras se pueden 'escribir' todas las proteínas de todos los seres vivos a partir de 20 aminoácidos, utilizando como intermediario al ARN, una molécula similar a una de las mitades del ADN. Cada aminoácido (salvo alguna excepción) se codifica con tres de las letras del ADN y el ARN, y su secuencia determina la proteína que se produce.


 Al analizar los pequeños cambios que los genes van experimentando a lo largo de la evolución, la biología ha podido crear un árbol de la vida muy preciso, que nos sirve para calcular no sólo cuánta similitud o diferencia hay entre dos especies, como el ser humano y el chimpancé, sino también hace cuánto tiempo nos separamos de un ancestro común y empezamos a evolucionar independientemente (hace 5-6 millones de años en este caso). 


Igualmente, al desandar nuestro camino evolutivo podemos encontrar ancestros comunes de otros seres. El de todos los mamíferos, por ejemplo, vivió hace unos 225 millones de años. El de todos los vertebrados nadó por los océanos hace unos 530 millones de años. Y el de todos los animales hace unos 610 millones de años.

Con estos datos, hoy se postula que ese último ancestro común universal, ese LUCA era un ser unicelular más primitivo que los seres unicelulares con núcleo (procariotes) que conocemos hoy, que utilizaba el ARN para replicarse y para crear sus proteínas (el ADN fue probablemente un desarrollo posterior), vivió en un microclima menos cálido que el predominante en el planeta hace 3 ó 4.000 millones de años y tenía algo muy similar a los genes comunes a todos los seres vivos de la actualidad. 


Sin embargo, los biólogos no lo tienen claro. La transferencia horizontal de genes que haya ocurrido a lo largo de la historia de la vida, la cantidad de genes en los que pueda darse y otras variables, podrían alterar completamente nuestra visión de cómo era LUCA. Pero la búsqueda sigue adelante. Saber cómo era LUCA sería un gran paso hacia la comprensión de cómo surgió la vida en nuestro planeta, lo cual a su vez nos permitiría calcular con mayor precisión las probabilidades de que haya vida en otros lugares del universo.

¿Qué es la extinción? (6° y 7°)

En biología la extinción es la desaparición de poblaciones de organismos, como consecuencia de la pérdida de hábitats, depredación e incapacidad para adaptarse a entornos cambiantes. Este término también se aplica a la desaparición de grupos taxonómicos superiores, como familias y órdenes. La extinción ha sido el proceso de evolución más importante que ha tenido lugar a lo largo de los 600 millones de años del archivo fósil. Durante todo el tiempo geológico, las extinciones se han producido por cambios climáticos y del medio ambiente (por ejemplo, periodos glaciales), y por la aparición de tipos nuevos de organismos mejor adaptados que desplazaron a los que antes existían.

Los fósiles demuestran que la tasa de extinción ha variado a lo largo del tiempo. Existen cuatro o cinco episodios de extinción masiva que se han interrumpido en periodos en los que la diversidad de los organismos había aumentado. La explicación para los periodos de extinción masiva se basa en la interpretación de los registros de los fósiles, con el fin de valorar el momento aproximado en que se produjo una extinción en particular. Durante el episodio más importante que se conoce —a finales del pérmico, hace 245 millones de años— desaparecieron el 96% de todas las especies marinas y más del 50% de todas las especies. Esto aconteció en un momento de cambios climáticos y geológicos muy graves.

Hace 65 millones de años tuvo lugar otro periodo de extinciones rápidas, famoso por la desaparición de los dinosaurios. En aquella época, se extinguieron un tercio de las especies de plantas y animales que existían en el mundo. Una de las explicaciones populares que se da a este suceso es que se produjo un cambio climático catastrófico tras el impacto de un asteroide o un cometa sobre la tierra. A finales del cretácico, casi al mismo tiempo en que tuvo lugar esta extinción masiva, se formó un cráter de 300 km de diámetro en la península del Yucatán, México. Se supone que la colisión desencadenó grandes nubes de polvo o de ácido sulfúrico, que impidieron el paso de la luz solar y condujeron a un enfriamiento global. Esta teoría plantea el problema de no poder explicar por qué todos los dinosaurios se extinguieron mientras que otros muchos organismos terrestres sobrevivieron a esta supuesta catástrofe. Una segunda hipótesis propone que esta extinción masiva sucedió en realidad de forma gradual, en un espacio de tiempo que abarcó varios millones de años durante los que se produjo un cambio climático relativamente rápido de la tierra originado por otras razones, como variaciones en el campo magnético terrestre, o una actividad volcánica muy intensa.

Los archivos de fósiles demuestran que las tasas de extinción han variado mucho según los distintos tipos de organismos. Por ejemplo, los insectos y bivalvos (moluscos con concha como las almejas), han sufrido una menor extinción, en comparación con los animales vertebrados. En las islas oceánicas, donde los grupos animales y vegetales se han especializado en ausencia de enemigos naturales, se han producido muchas extinciones recientes. Por ejemplo, casi dos tercios de todas las especies nativas de pájaros y la décima parte de las plantas originales de las islas Hawai se han extinguido hace poco tiempo. La mayoría de ellas habían sido especies únicas del archipiélago Hawaiano. Los depredadores, competidores y las enfermedades introducidas por los hombres procedentes de los continentes, son los responsables de la mayoría de ellas. En las islas oceánicas muchas de las especies que quedan se encuentran amenazadas o en peligro de extinción.

La desaparición de especies en los continentes ha sido menos frecuente, aunque la mayoría de los casos bien documentados se deben también a la intervención del hombre. La fragmentación y la pérdida de hábitats puede reducir las poblaciones de tal manera que los sucesos aleatorios, como el mal tiempo, pueden provocar su extinción. Aun cuando es más probable que los organismos raros se extingan, la abundancia de una especie no garantiza su seguridad frente a la extinción. A principios del siglo XVIII existían colonias formadas por muchos millones de palomas migratorias en los bosques de hoja caduca de la zona este de Norteamérica. Sin embargo, hacia 1894 la caza incontrolada, el empleo de trampas y el aclaramiento de los bosques las redujo hasta casi conseguir su desaparición. Las extinciones masivas tienen un gran interés general, ya que la destrucción actual de hábitats puede estar generando hoy en día una nueva extinción masiva. El número de hábitats desaparecidos es más elevado en las zonas tropicales donde la diversidad de especies es también mayor. La cantidad de especies amenazadas está creciendo con rapidez en casi todas las partes del mundo, y el ritmo de extinción es probable que se eleve de forma importante, al mismo tiempo que aumenta la población humana. 

Historia Geológica de la Tierra (6°)

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RESUMEN 

Sir Charles Robert Darwin - Una Mente Brillante (6° y 7°)

y

El Cámbrico... (6° y 7°)