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viernes, 2 de octubre de 2015

La explosión cámbrica y su estallido de vida

El periodo Cámbrico es uno de los muchos periodos históricos por los que ha pasado la Tierra, siendo el primero de la llamada Era Paleozoica. Este periodo se inició hace unos 540 millones de años, y finalizó hace unos 485.

Explosion cambrica y biologia

- La explosión cámbrica: estallido de vida y diversidad


Durante este periodo se dio lugar a la que, hasta la fecha, se considera la mayor explosión de vida y diversidad nunca vista. La llamada explosión cámbrica originó una diversificación en las especies anteriores a una escala jamás vista, dando lugar a muchas de las especies de animales que actualmente conocemos y disfrutamos. Una de estas apariciones fue la de los cordados, el grupo caracterizado por poseer espina dorsal y en el que nosotros estamos incluidos.

lunes, 28 de septiembre de 2015

El paso de la vida acuática a la vida terrestre

Como ya se ha demostrado, la vida se originó en el seno marino hace varios millones de años, evolucionando en ese medio desde pequeñas células hasta grandes peces. Actualmente podemos ver como la vida se ha desarrollado también en la tierra, un medio hostil y seco totalmente diferente al marino en el que se originó todo.

Paso de la vida acuatica a terrestre y biologia

El paso de la vida acuática a la vida terrestre fue un hito en la historia de la vida, ya que un cambio tan brusco de hábitats de vida tuvo que venir seguido de una serie de importantes cambios evolutivos.

domingo, 7 de junio de 2015

El laboratorio natural del Krakatoa

La explosión que, en 1883, destruyó la isla de Krakatoa, frente a Java, se oyó a más de 1.600 kilómetros de distancia. El volcán que dominaba la isla despertó súbitamente y las coladas de lava lo recubrieron absolutamente todo, sumergiendo plantas y animales en un hirviente manto negro.

Isla Krakatoa y biologia

- La catástrofe del Krakatoa: una oportunidad para los biólogos de estudiar cómo reaparece la vida


Sin embargo, la catástrofe dio a los biólogos la oportunidad de estudiar cómo podía reaparecer la vida sobre las cenizas y la lava solidificada. Nueve meses después de la explosión se encontraron algunas matas de hierba y una araña; seis años después, se detectó la presencia de un considerable número de insectos, arañas y una lagartija; veinticinco años después, volvían a aparecer caracoles, otros reptiles y dieciséis especies de aves; treinta y siete años después ya había reaparecido el 60% de la flora y la fauna original.

- ¿Cómo se explica la recuperación de la flora y fauna de la isla de Krakatoa?


Ello fue posible porque, muy probablemente, algunos animales (y las semillas de algunas plantas) llegaron a la isla con las naves en tránsito o bien con los troncos arrastrados por las corrientes; otros habían atravesado a nado el tramo de mar entre Krakatoa y Sibesia, la isla más vecina.

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- En los límites de la vida: artículos en nuestro blog de Biología


+ Islas continentales e islas oceánicas

+ Los singulares habitantes de las islas: las Galápagos, Nueva Zelanda y Madagascar

+ El oso polar: características, alimentación, hábitat, reproducción y comportamiento

+ En los dos polos (I): el círculo polar ártico, reino de la tundra

+ En los dos polos (II): el círculo polar antártico, un mundo de pingüinos

+ Las focas: características, identificación, alimentación, hábitat y reproducción

+ Animales que viven en la oscuridad

+ Los murciélagos y los ultrasonidos

+ Los quirópteros: características, identificación, alimentación, distribución y comportamiento

+ El cárabo, señor de la noche

domingo, 17 de agosto de 2014

Los arrecifes coralinos: condominios vivientes

Los arrecifes coralinos pueden compararse con las selvas tropicales por el número y sobre todo por la variedad de especies que habitan en ellas. Constituyen, en efecto, los ecosistemas más ricos en especies y con mayor diversidad ecológica del océano.

Arrecifes coralinos

- Los arrecifes de los mares tropicales, formados por minúsculos animales coloniales


Formados por minúsculos animales coloniales, permanentemente fijados al sustrato, los arrecifes de los mares tropicales han sido edificados, a lo largo de milenios, por la infatigable acción de estos mismos animales. Como las anémonas de mar, los corales pertenecen a la clase antozoos ("animales flor") y al tipo cnidarios.

martes, 29 de abril de 2014

Bajo las olas está la vida

Las grandes extensiones oceánicas y marinas alejadas de la costa se caracterizan aparentemente por una monótona uniformidad. Sin embargo, el mar abierto bulle de vida.

Vida marina

- Vida bajo el mar: plancton, fitoplancton y zooplancton


En la superficie vive el inconmensurable número de criaturas microscópicas de las que se compone el plancton: los organismos autótrofos intentan interceptar los rayos de sol, los heterótrofos de tendencias herbívoras van a la caza de minúsculas algas.

Las máximas concentraciones de plancton se dan junto a las costas; la proximidad del fondo marino suministra una notable cantidad de sustancias nutritivas al fitoplancton que vive en los estratos superficiales del mar, donde hay más luz y es posible la fotosíntesis. El fitoplancton, a su vez, constituye el alimento del zooplancton, y así sucesivamente hasta llegar a los niveles tróficos superiores.

+ Corrientes profundas y transporte de nutrientes para el fitoplancton


Transporte de nutrientes en las corrientes marinas

Por otro lado, en ciertas zonas del océano, el afloramiento de las corrientes profundas transporta en superficie grandes cantidades de nutrientes de los que se alimenta el fitoplancton que, a su vez, nutre al zooplancton. En las áreas en las que el alimento abunda (fitoplancton, zooplancton, krill) se concentra el necton.

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- Mar abierto: artículos en nuestro blog de Biología


+ Copépodos: crustáceos de extrañas costumbres

+ Las medusas: espléndidas y temibles

+ Los moluscos evolucionados

+ Peces para todos los gustos

+ Tiburones: los "tigres del mar"

+ Peces de aspecto curioso

+ Animales que se adentraron en el mar: los grandes "retornos"

+ Rorcuales y delfines, los cetáceos que adoran divertirse

+ También los cetáceos conversan

+ El cachalote

+ Las morsas, juntas apasionadamente

+ El rorcual común

martes, 18 de febrero de 2014

El mar y el origen de la vida

Los científicos coinciden en que la vida tuvo su origen en el mar. El agua es el elemento principal de la vida en nuestro planeta: en su ausencia no puede existir ninguna forma de vida conocida. Las aguas cubren el 72% de la superficie del globo; dicha superficie se reparte entre un 97% de agua salada (mares y océanos), un 2% de agua dulce (ríos, lagos y aguas subterráneas), un 1% de nieve o hielo y un 0,002% de vapor de agua de las nubes y humedad.

El mar y el origen de la vida
El agua ocupa el 72% de la superficie de nuestro planeta.

- La presión osmótica y el mar como cuna de la vida


Una de las pruebas que apoyan la hipótesis de que el agua es la cuna de la vida se basa en que los organismos vivos más simples y los que contribuyeron a las primeras fases de la evolución de la vida tienen la misma concentración salina que las aguas salobres costeras. Cuando existe una concentración distinta en el interior del organismo y en el ambiente que lo circunda, se crea una diferencia de presión denominada presión osmótica.

viernes, 10 de enero de 2014

De la musaraña al ser humano

Todos los primates actuales y extinguidos descienden de unos mamíferos muy semejantes a las musarañas. Éstas son pequeños animales de unos 7 cm, de hocico puntiagudo y espeso pelaje. Su nombre nos da mucha información, son "ratones arañas", y efectivamente, se alimentan de insectos, los cuales tienden a cazarlos por la noche. Dado que no aparecieron en la época de los dinosaurios, cabe, lógicamente, pensar en que buscaron la noche para evitar ser cazados por los grandes reptiles.

Primates
Todos los primates actuales y extinguidos descienden de unos mamíferos muy semejantes a las modernas musarañas.

La extinción de los dinosaurios y otras especies abrió el campo a los mamíferos para "explotar" nuevos hábitats. De entre las "musarañas", que tomaron la decisión de subir a los árboles para refugiarse y buscar nuevos alimentos, descendemos todos los primates.

Aquellos que tenían características más adaptadas a la vida arborícola fueron los que sobrevivieron. Poco a poco, comenzaron a cambiar de aspecto para competir mejor con otros animales. Así, para trepar por los árboles y saltar entre ellos, las patas traseras se alargaron, los cuatro pies se transformaron en primitivas manos, los cinco dedos se desarrollaron más, con uno de ellos (el pulgar) que se oponía el resto para poder agarrarse más firmemente, por ejemplo a un tronco o a unas ramas. También aparecieron las yemas y las uñas en sustitución de las garras.

La vida en los árboles requería de una buena visión tridimensional, un error podía causar una caída mortal. Por eso los ojos se hicieron más grandes y se dispusieron en la parte más frontal de la cabeza. Paralelamente, para poder procesar bien las imágenes captadas se fue desarrollando el cerebro. Sin embargo, los olores no eran tan importantes y, en consecuencia, el hocico se fue acortando.

Todos estos nuevos caracteres fueron surgiendo por mutaciones que daban a los organismos que los portaban una mayor adaptación al nuevo medio arborícola. Por eso, fueron escogidos por la selección natural sobre los que presentaban todavía comportamiento de suelo.

Tras 30 millones de años la población de musarañas que comenzó la carrera se había transformado en los primeros primates. Son los lemures, loris y tarseros; también llamados primates inferiores. En algunas áreas de la Tierra, todavía quedan representantes de estos primates primitivos.

Pero hace 35 millones de años, una población perteneciente a los primates dio lugar, tras cambios en sus caracteres, a los superiores: los monos del Nuevo Mundo y los monos del Viejo Mundo. Estos últimos son los antepasados de los hominoides, el grupo formado por los simios y los seres humanos, con sus ancestros.

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- El origen de la vida y su evolución


+ Introducción

+ El origen químico

+ Significados del término 'evolución'

+ El origen de las especies

+ Teorías modernas sobre la evolución

+ Apoyos a la teoría de Darwin

+ Evolución de los primates (I): introducción

+ Evolución de los primates (III): primates inferiores y superiores

+ Evolución de los primates (IV): la evolución humana

jueves, 9 de enero de 2014

Introducción a la evolución de los primates

Vamos a ver en esta serie, dentro de la dedicada al origen de la vida y su evolución, cómo ha sido la evolución de los primates, comenzando por una breve introducción.

Evolucion primates
Los seres humanos pertenecemos a una de las familias de los primates.

- Los seres humanos y otros primates: animales mamíferos


Los primates constituyen un orden cuya investigación siempre ha despertado un gran interés, ya que una de sus familias incluye a nuestra especie, los seres humanos. Lo que más representa a los seres humanos y otros primates, es su característica de animales mamíferos. Es decir, tienen unas glándulas que producen leche, con la que alimentarán a sus crías.


- Todos los primates descienden de mamíferos primitivos


Y de unos mamíferos primitivos que poblaron la Tierra hace unos 240 millones de años, mamíferos parecidos a las actuales musarañas arborícolas, descienden todos los primates. Aparecieron en el período de los reptiles, cuando los grandes dinosaurios poblaban y dominaban la superficie terrestre. Pero, tras la extinción de éstos hace unos 70 millones de años, los diminutos mamíferos comenzaron una carrera evolutiva desde los árboles prehistóricos, hasta la gran ciudad actual.

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- El origen de la vida y su evolución


+ Introducción

+ El origen químico

+ Significados del término 'evolución'

+ El origen de las especies

+ Teorías modernas sobre la evolución

+ Apoyos a la teoría de Darwin

+ Evolución de los primates (II): de la musaraña al ser humano

+ Evolución de los primates (III): primates inferiores y superiores

+ Evolución de los primates (IV): la evolución humana

viernes, 20 de diciembre de 2013

El origen químico de la vida y su evolución

La Tierra parece haberse formado hace aproximadamente unos 4.500 millones de años como resultado de la condensación de gases y polvo interestelar. A la primera atmósfera, que se supone existió, se la conoce como atmósfera primitiva. Era un medio reductor que presentaba nitrógeno, metano, dióxido y monóxido de carbono, vapor de agua y demás sustancias que los volcanes liberaban desde el interior de la Tierra. En aquel momento existía una radiación ultravioleta, proveniente del Sol, superior a la actual, y existían grandes tormentas eléctricas. En definitiva, hace 4.500 millones de años existían los elementos esenciales sobre los que construir la vida, un ambiente reductor (se sabe que en un medio oxidante, que presenta oxígeno como el actual, no se generan moléculas orgánicas) y la energía necesaria para permitir reacciones químicas.

Origen quimico vida
Las teorías científicas sobre la vida indican que tuvo que ser en el mar donde ésta comenzó hace al menos 3.500 millones de años.

- La teoría del caldo primigenio del Oparin


El ruso Oparin en 1920 plantea una hipótesis revolucionaria en su época. Las moléculas orgánicas fundamentales sobre las que se basa la vida, como los aminoácidos o los azúcares, se pudieron formar sin la presencia de organismos que los produjesen. Por tanto, se pudieron producir estas moléculas a partir de las moléculas inorgánicas en reacciones favorecidas por la energía proveniente del Sol o de las tormentas. Pensaba que las moléculas orgánicas que se iban formando caerían sobre el mar, constituyendo el caldo primigenio. Aquí se irían condensando para formar moléculas más complejas.


- El experimento de Stanley Miller


El único inconveniente de esta hipótesis es que no hay ningún tipo de testimonio sobre la Tierra que pueda demostrarla. Pero, tres décadas después, el norteamericano Stanley Miller realizó un experimento en su laboratorio que apoyaba la hipótesis de Oparin. En un aparato creado para la ocasión reprodujo las condiciones químicas y eléctricas supuestas para la Tierra primogénita. Como resultado obtuvo muchas de las moléculas orgánicas que hoy conocemos.

- La aparición de las primeras células


+ El enigma de la aparición de las primeras células


La aparición de las primeras células constituye un enigma mayor. Quizás en un primer momento se formó una membrana muy rudimentaria constituida por lípidos que englobaría una serie de reacciones muy básicas.

+ Primeros registros fósiles de vida celular


Lo cierto es que los primeros registros fósiles de vida celular se remontan a unos 3.500 millones de años con los estromatolitos. Son estructuras rocosas en forma de columnas, resultado de la actividad metabólica de células procariotas, que iban depositando o desechando minerales que sedimentaban.

Fosil
Los fósiles son fiel reflejo de que la vida en la Tierra ha cambiado y evolucionado a lo largo de su historia.

+ Células heterótrofas frente a las autótrofas


En un medio "rico" en moléculas orgánicas parece lógico pensar que las primeras células fueran heterótrofas, es decir, obtenían su energía a partir de las moléculas orgánicas. Cuando estas empezaron a escasear, sólo aquellos que eran capaces de obtener su energía a partir de otras fuentes como el Sol, sobrevivieron. Así, comenzarían a dominar los autótrofos, que a partir de moléculas sencillas formaban moléculas orgánicas. Probablemente eran todos fotosintéticos, y, en consecuencia, comenzaron a producir oxígeno. Su actividad cambió la atmósfera, pasó de ser un medio reductor a uno oxidante. Sólo los organismos capaces de respirar, organismos aerobios, sobrevivieron. En la actualidad, en zonas donde el oxígeno no alcanza niveles altos, perduran organismos anaerobios, como sucede en las fosas marinas.

+ Aparición de las células eucariotas


Otro de los pasos más importantes en los primeros momentos del origen de la vida, fue la aparición de las células eucariotas hace unos 2.000 millones de años. Se piensa que surgieron a partir de las células procariotas.

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- El origen de la vida y su evolución


+ Introducción

+ Significados del término 'evolución'

+ El origen de las especies

+ Teorías modernas sobre la evolución

+ Apoyos a la teoría de Darwin

+ Evolución de los primates (I): introducción

+ Evolución de los primates (II): de la musaraña al ser humano

+ Evolución de los primates (III): primates inferiores y superiores

+ Evolución de los primates (IV): la evolución humana

viernes, 21 de junio de 2013

El origen de la vida y su evolución (I): introducción

El concepto de evolución dentro de la Biología es un concepto relativamente joven en esta ciencia. 

Vida y biologia

- Generación espontánea


De hecho, hasta el siglo XVII la teoría que explicaba el origen de los organismos era la que muchos siglos atrás había propuesto Aristóteles, la generación espontánea. Según la cual todo organismo se formaba sin necesidad de progenitores. De esta época nos quedan antiguas "teorías científicas", hoy totalmente rechazadas. Por ejemplo, en Escocia existía un árbol que tenía hojas generadoras de vida. Así, cuando caían y tocaban el agua se convertían en peces, mientras que si tocaban el suelo lo hacían en pájaros.

- La receta de Van Helmont


Pero, más sorprendente es la receta de Van Helmont que en el siglo XVII facilitaba como obtener ratones: "basta con comprimir una camisa, de preferencia, una camisa un poco sucia, en un jarrón de trigo,...".

- El creacionismo


Además, hasta la segunda mitad del siglo XIX la comunidad científica pensaba que Dios había creado a todos los animales superiores tal y como los conocemos en la actualidad. A esta teoría sobre el origen de la vida se la conoce como creacionismo.

- Los experimentos de Redi


Los primeros experimentos que demostraron la equivocación de Aristóteles fueron realizados por Redi. Se pensaba que en el proceso de descomposición de la carne los gusanos que aparecían se formaban de manera espontánea. Este investigador tapó la carne impidiendo que "naciesen" los gusanos. Se intentaba demostrar que esos gusanos habían sido dejados ahí por sus progenitores que se encontraban en el ambiente, en el aire. Por eso, muchos de estos experimentos se realizaban sin oxígeno, y dado que este elemento es imprescindible para el desarrollo de la vida, los defensores de la generación espontánea rechazaron todos estos experimentos, alegando la ausencia de oxígeno.

- Pasteur


Así, Pasteur sí pudo convencer de que en el aire están muchos de los progenitores de los organismos que se pensaban que "nacían" de forma espontánea. En un matraz puso un medio con nutrientes para que creciesen microorganismos y a continuación lo cerró con un cuello tipo cisne. El aire podía entrar perfectamente, pero los organismos se quedaban en el tubo. Sólo cuando abría el matraz proliferaban los microorganismos. Se demostró así, que aquellos organismos aparecían porque en el aire se encontraban sus progenitores.

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- El origen de la vida y su evolución


+ El origen químico

+ Significados del término 'evolución'

+ El origen de las especies

+ Teorías modernas sobre la evolución

+ Apoyos a la teoría de Darwin

+ Evolución de los primates (I): introducción

+ Evolución de los primates (II): de la musaraña al ser humano

+ Evolución de los primates (III): primates inferiores y superiores

+ Evolución de los primates (IV): la evolución humana

miércoles, 8 de mayo de 2013

Vida es movimiento

Los animales son organismos heterótrofos, es decir, seres que deben proveerse de las sustancias orgánicas que precisan. Están por tanto obligados a buscar el alimento y para ello precisan moverse. Su vida, en consecuencia, se basa, salvo algunas excepciones, en la movilidad, lo que exige un sistema locomotor (en los vertebrados, típicamente constituido por huesos y músculos) y un sistema nervioso para la coordinación del movimiento.

Vida y movimiento en biologia
El delfín, un mamífero, se adaptó hace millares de años a la vida acuática.

- Cada movimiento, un trabajo mecánico que requiere energía


Cada movimiento, en sus más variadas manifestaciones y fines -la contracción de un músculo, la vibración de los cilios de un tejido, el fluctuar del cuerpo gelatinoso de una ameba, el desplazamiento de los cromosomas o bien el de un espermatozoide en busca de un óvulo que fecunda- consiste en un trabajo mecánico para cuya realización se necesita energía.

+ ¿Quién aporta la energía necesaria para el movimiento?


En cada célula, esa contribución energética es aportada por la molécula del adenosintrifosfato (ATP), que permite modificar el estado de determinados minúsculos elementos estructurales del citoplasma relacionados con la contracción del tejido muscular y responsables del desplazamiento del cuerpo celular o de algunas de sus partes.

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- Moverse para vivir: artículos en el blog


+ Las estructuras de sostén

+ Cómo se mueven los animales

+ Esqueleto del cuerpo humano

+ Las articulaciones y la estructura de los huesos

+ La columna vertebral

+ La cabeza

+ Huesos de las extremidades superiores e inferiores

+ Los músculos, motores del cuerpo

+ Músculos lisos y músculos estriados

+ El trabajo muscular: un fenómeno químico

+ La dependencia entre nervios y músculos

martes, 8 de enero de 2013

La vida en la era intermedia

Una vez se templaron de nuevo las condiciones ambientales, la superficie terrestre presentó una nueva faz: las enormes extensiones de helechos que los hielos habían sepultado y que las aguas de los océanos habían anegado y sumergido, yacían ahora en el fondo de los mares y de las llanuras, dispuestas a transformarse, con el curso de los milenios, en inmensos depósitos de carbón.

Isla coralina y biologia

- El supercontinente Pangea se fractura y se suceden acontecimientos


Las fracturas del Pangea habían diferenciado los primeros bloques continentales tal y como los conocemos hoy. Al retirarse, los mares había provocado la formación de cuencas cerradas en donde, debido a ininterrumpidos fenómenos de evaporación, se habían acumulado grandes cantidades de sal y de yeso, presentes aún hoy en día en muchas zonas de Europa central. Los hielos y las nieves del pérmico se habían fundido, mientras que un descenso del fondo marino determinaba por un lado la emersión de islas coralinas y de atolones y por otro causaba una nueva invasión de las aguas. El clima dominante, inicialmente cálido y húmedo, se fue haciendo cada vez más seco.

- Los reptiles, dominadores durante gran parte del mesozoico


El mesozoico, al menos durante los primeros 100 millones de años, estuvo dominado por la clase de los reptiles que, con una gran variedad de formas y dimensiones, alcanzaron la cumbre de su desarrollo evolutivo con la aparición hacia mediados de la era, es decir hace unos 180-140 millones de años, en el período jurásico, de los dinosaurios. La palabra dinosaurio significa en griego "reptil terrible". Estos animales, diferentes entre sí en formas y costumbres, se diversificaron en un número infinito de variedades. Por ejemplo el brontosaurio (20 m y 30 t), herbívoro, de patas anchas y cortas dotadas de tres grandes garras curvadas; el diplodocus, esbelto, con una cola similar a un látigo; el braquisaurio (22 m, 78 t), adaptado a la vida acuática; los dinosaurios-avestruz, carnívoros; los tiranosaurios, gigantescos, con colmillos parecidos a enormes sables dentados, y los veloces captosaurios, herbívoros, que habitaban las zonas de marismas. Los reptiles, sin embargo, tenían (y siguen teniendo hoy en día) dos grandes desventajas que, con el paso de los siglos, jugarían en su contra: un cerebro demasiado pequeño respecto a sus dimensiones, y la incapacidad de regular la temperatura de su cuerpo para mantenerla constante con independencia de las variaciones climáticas ambientales. Hace unos 80 millones de años los dinosaurios y los grandes reptiles mesozoicos desaparecieron súbitamente y fueron sustituidos por animales mucho más pequeños y mejor equipados, en especial en lo relativo a la autonomía respecto a la temperatura ambiental: las aves y los mamíferos. Ambos grupos de animales se originaron en el jurásico de dos grupos distintos de reptiles, tal y como testimonio -en un caso- el Archaeopteryx, fósil del ave más antigua conocida. Cuando las condiciones climáticas del último período de la era mesozoica se volvieron particularmente duras y secas, los nuevos caracteres resultaron básicos, y así, mientras el grupo de los reptiles se extinguía, empezaron a difundirse los nuevos animales que, a partir de hace 135 millones de años, empezaron a dominar de forma incontestable el escenario de la vida sobre la Tierra. Los triunfos y las decadencias de los vertebrados no nos deben hacer olvidar los grandes cambios que sufrieron las demás criaturas, cuyos orígenes se remontan a épocas anteriores, y que implicaron el perfeccionamiento o la adquisición de estructuras y mecanismos de adaptación cada vez más parecidos a los que hoy en día se observan. En el reino vegetal se dieron avances evolutivos al principio del mesozoico con la aparición y posterior difusión de las coníferas (que pertenecen a la categoría más amplia de las gimnospermas), mientras que hacia el final del período aparecieron por primera vez las plantas con flores (angiospermas).

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- Otros artículos del blog sobre el curso de la evolución


+ Unidad en la diversidad

+ El hilo evolutivo

+ El testimonio de los yacimientos fósiles

+ Al principio la vida se originó en el mar

+ El volvox

+ La era reciente

+ El cuaternario

+ Orígenes y evolución del hombre

+ La larga cruzada de Darwin

+ Darwin-Wallace: la teoría de la selección natural

+ Mecanismo de la evolución: la nueva síntesis

+ ¿Qué es el medio?

+ La adaptación

+ Los pinzones de Darwin

+ La especiación

domingo, 6 de enero de 2013

Al principio la vida se desarrolló en el mar

La atmósfera de la Tierra era muy distinta de la actual: amoníaco, metano, hidrógeno y vapor de agua eran sus componentes principales. No había oxígeno, y por tanto tampoco existía la capa de ozono. Los rayos ultravioleta del Sol alcanzaban la superficie terrestre con un alto contenido de energía, al no ser absorbidos (como sucede hoy en día) por la ozonosfera, e impedían la organización de las primeras frágiles células. El agua, al amortiguar la acción solar, era por el contrario un lugar idóneo para la formación de las biomoléculas: así, la vida tuvo su origen en los mares, y los primeros seres vivos se diversificaron precisamente en ese ambiente.

Vida y mar

- Precámbrico: primeros yacimientos fósiles de procariotas


Fueron los procariotas los primeros en presentarse en el escenario de la vida. Se trataba de organismos microscópicos constituidos por una única célula primitiva sin membrana nuclear y otros compuestos (actualmente, sus descendientes vivos están representados por las bacterias y las algas azules).

A los primeros yacimientos fósiles de estos seres se les ha asignado una edad de 2700 millones de años (estromatolitos), en el precámbrico. El paso de células procariotas a células eucariotas más modernas representó un enorme salto cualitativo en el curso de la historia de la vida.

En efecto, de algunos procariotas modificados surgieron los protistas, seres aún unicelulares si bien dotados de núcleo y de orgánulos citoplasmáticos peculiares (mitocondrias, cloroplastos).

+ La presencia de eucariotas: hace 1.500 millones de años


El testimonio de los fósiles indica la presencia de eucariotas ya hace 1500 millones de años. Algunos de ellos eran autótrofos capaces de realizar la fotosíntesis (algas unicelulares primitivas); otros en cambio eran organismos heterótrofos, es decir incapaces, a diferencia de los anteriores, de sintetizar las sustancias que precisaban, y obligados a obtenerlas del ambiente (protozoos y mixomicetos).

+ El paso a los organismos pluricelulares en la era precámbrica


En el extenso período de tiempo de la era precámbrica la vida dio un segundo salto evolutivo de extrema importancia: el paso a los organismos pluricelulares. Algunos protistas formaron asociaciones entre individuos tan estrechas que hicieron paulatinamente posible la especialización celular, dando origen a los primeros organismos pluricelulares, que posteriormente se diversificaron en plantas, animales y hongos.

- Era paleozoica: la era geológica más larga


La era paleozoica empezó hace unos 570 millones de años y es la más larga de las eras geológicas. El aspecto del planeta era muy distinto del actual: las aguas del mar poco profundas ocupaban una gran superficie, y en las masas de tierras emergidas no era posible identificar aún los perfiles de los futuros continentes. Su superficie, desnuda y estéril, no proporcionaba aún hospitalidad a ningún representante del mundo vivo. La atmósfera empezaba a enriquecerse con oxígeno, producido por las algas fotosintéticas, que se revelaría esencial para la vida animal.

+ Humidificación del clima


El clima, inicialmente cálido y seco, se fue volviendo progresivamente más húmedo. Las aguas estaban pobladas por algas monocelulares y pluricelulares que se extendieron profusamente, y por distintas especies de criaturas que darían origen a muchos de los grupos actuales de invertebrados: poríferos (las esponjas marinas), cnidarios (las medusas y los pólipos coralíferos), anélidos (gusanos marinos, "hermanos" de las actuales lombrices terrestres), crustáceos (cangrejos, gambas). De entre tantas criaturas, las más difundidas y frecuentes fueron los trilobites, que tenían el cuerpo acorazado y subdividido en sentido longitudinal en tres regiones.

Tras un centenar de millones de años, grandes alteraciones geológicas señalaron el fin de este primer período del paleozoico, el cámbrico.

+ El supercontinente pangea


Las masas rocosas de las tierras emergidas entraron en colisión entre ellas hasta originar una especie de supercontinente que los paleontólogos han llamado pangea. Sobre él empezaron a levantarse montañas y a abrirse numerosos cráteres volcánicos de gran tamaño. En ese espacio de tiempo, denominado ordovícico, la dinastía de los trilobites fue suplantada por la aparición de los moluscos y de los primeros vertebrados marinos. La aparición del Dinichthys (hace 500-425 millones de años), un pez acorazado, primer antepasado monstruoso de todos los animales provistos de columna vertebral (6 metros de longitud), representó un hito fundamental.

- El período silúrico: tímida colonización de las tierras emergidas


Los 20-30 millones de años que siguieron, el período silúrico, transcurrieron de manera bastante tranquila: no se produjo ningún cataclismo geológico y hubo pocos cambio entre los seres vivos en relación con el incremento numérico de las especies y de las variedades ya consolidadas. La auténtica novedad de este período fue la primera tímida colonización de las tierras emergidas: criaturas aparentemente insignificantes, escorpiones y ciempiés, abandonaron las aguas, aventurándose sobre la tierra firme, mientras que plantas de apenas unos pocos centímetros, con pequeños troncos y hojas sencillas, empezaron a colonizar las franjas costeras de las tierras emergidas.

- El período devónico o edad de los peces


El siguiente período, el devónico, es conocido como la edad de los peces. Mientras que los invertebrados marinos continuaron difundiéndose por los ambientes más diversos, los descendientes marinos del antiguo Dinichthys se expandieron rápidamente con nuevas formas: peces con esqueleto cartilaginoso, antepasados de los actuales escualos, de las rayas y de las mantas, y peces de esqueleto óseo, antepasados de la mayor parte de los peces modernos.

- El período carbonífero


Hacia finales del devónico, algunos peces capaces de dar breves "paseos" de unas lagunas a otras dieron lugar a los primeros anfibios, especialmente difundidos en el siguiente período, el carbonífero. El fósil Ichthyostega da testimonio de esta evolución: el animal era similar en aspecto a un pez, pero podía caminar sobre tierras gracias a unas aletas robustecidas y respiraba el oxígeno del aire gracias a los primeros pulmones, de estructura muy simple.

+ Difusión de especies vegetales en el período carbonífero gracias a su clima


El clima cálido y húmedo del carbonífero favoreció la difusión de especies vegetales que formaron extensos bosques, sobre todo de pteridófitos arbóreos (helechos) y gimnospermas primitivas.

La etapa siguiente en la evolución del mundo animal está caracterizada por un huevo especial: un huevo protegido por una cáscara resistente, porosa, capaz de proteger y nutrir, mediante las sustancias contenidas en su interior, a un nuevo ser, hasta que éste completase su desarrollo. Todos los reptiles proceden de un antiguo antepasado, aún muy parecido al anfibio, que por primera vez depositó un huevo similar.

- El período pérmico: movimiento y violencia en la historia de la Tierra


El último período del paleozoico, el pérmico, fue uno de los más movidos y violentos de toda la historia de la Tierra: en el bloque supercontinental del pangea se formaron numerosas líneas de fractura y surgieron nuevas montañas, mientras que otras eran destruidas. El clima, antes húmedo, se volvió árido; los mares se retiraron; la temperatura bajó, y muchas zonas se cubrieron de hielos, mientras que otras se convertían en desiertos.

- El final del paleozoico, de la mano de una gran catástrofe biológica


El final del paleozoico coincidió con una gran catástrofe biológica: en un lapso de pocos millones de años desapareció el 85% de las formas vivas. Entre los vertebrados, los anfibios resultaron diezmados, al tiempo que desaparecían todos los corales y muchos moluscos.

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viernes, 19 de octubre de 2012

Dónde y cuándo se originó la vida

Los organismos más simples son marinos y todos los animales contienen sales: de esta observación se deduce que las primeras formas de vida se originaron en el mar. Esta hipótesis se confirmó con el hallazgo de fósiles marinos de animales muy antiguos, como las cianobacterias (algas azules).

Universo, vida y biologia

- Formas de vida elemental en el período precámbrico


Las rocas más antiguas se remontan a la era azoica, el período que se extiende desde el origen de la Tierra (hace unos cinco mil millones de años) hasta el origen de la vida. Los hallazgos fósiles que pertenecen al período siguiente, el precámbrico, muestran que hace tres mil millones de años ya existían formas de vida de tipo elemental, como los organismos unicelulares.

- Los primeros organismos: heterótrofos


Es casi seguro que los primeros organismos fueron heterótrofos (organismos incapaces de producir los nutrientes que necesitan para su supervivencia, como por ejemplo las bacterias y los vegetales desprovistos de clorofila), que se nutrían de los elementos disueltos en el agua en la cual estaban inmersos. Con todo, los océanos no eran una fuente inextinguible de elementos y es probable que la vida se hubiera extinguido si la evolución no hubiese procedido a la selección de otro tipo de organismos, los autótrofos, capaces de producir de un modo autónomo las fuentes energéticas necesarias para su propio sustento a partir de sustancias inorgánicas.

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