Nomenclatura Binomial

En 1776, Carl von Linnè construyó un sistema para designar a las especies con un nombre doble: el primero correspondería al género, cuya función sería incluir a las especies parecidas, y el segundo indicaría la especie. Por ejemplo Phantera tigris y Phantera leo, estos nombres indican que ambas especies comparten similitudes en cantidad suficiente como para pertenecer al mismo género.

La persona que describe por primera vez una especie es la que elige el nombre, que en general es en reconocimiento a un colega, familiar o amigo. Este nombre debe ser aprobado por la Academia de Ciencias

La ciencia encargada de clasificar a los seres vivos es la Taxonomía. Esta establece una clasificación jerárquica, basada en la agrupación de los seres vivos desde grupos más pequeños hasta grupos más grandes. Cada uno de estos grupos o subgrupos se denomina categoría o Taxas o Taxones.

El grupo más específico es la Especie y la principal característica de este grupo es que sus individuos pueden reproducirse y tener descendencia fértil.

Las especies se agrupan en Géneros, estos en Familias; las familias en Órdenes, estos en Clases, las clases en Filos o Tipos, estos en Reinos y los reinos en Dominios.

Supongamos en el caso de perro doméstico:

• Subespecie: Canis lupus familiaris (perro)
• Especie: Canis lupus (perros y lobos)
• Género: Canis (perros, lobos y dingos)
• Familia: Canidae (perros, lobos dingos, zorros, coyotes, etc.)
• Orden: Carnívora (perros, lobos, dingos, coyotes, zorros, osos, focas, etc.)
• Clase: Mammalia (perros, lobos, dingos coyotes, zorros, osos, focas, seres humanos, conejos, monos, etc.)
• Filo: Chordata ( todos los anteriores más aves, reptiles, anfibios, peces)
• Reino: Animalia (todos los anteriores más insectos, moluscos, arácnidos, ácaros, etc.)
• Dominio: Eukarya (todos los anteriores más plantas, hongos, etc.)

Biodiversidad

El término Biodiversidad (Bio= vida; Diversidad= variedad) fue creado por E. Wilson en 1988 y hace referencia a la variedad de seres vivos que existe o existió en la Tierra.

Se estima que actualmente hay entre 1,5 y 2 millones de especies diferentes y, de acuerdo con algunas previsiones todavía quedarían por descubrir entre 3,5 y 10 millones de especies.

La comunidad científica sostiene que la diversidad fue el resultado de millones de años de evolución de las especies. Los científicos concuerdan en que las similitudes que presentan los organismos (perros, lobos, zorros) se deben a que los seres vivos proceden de un antepasado común y, que a lo largo del tiempo, experimentaron cambios que pudieron ser transmitidos a la descendencia. 

En teoría, cuando las características nuevas pasan de padres a hijos y se van acentuando las diferencias, puede generarse, eventualmente, una especie nueva. 

La Biodiversidad fue y sigue siendo el resultado de un proceso natural y este hecho es su valor esencial. Su importancia se puede considerar, por ejemplo, teniendo en cuenta la dependencia de los seres humanos de otras especies. Por ejemplo:

• las especies vegetales y animales constituyen nuestra fuente de alimentos
• los medicamentos se fabrican a partir de plantas, hongos y bacterias. Un caso importante es el Penicillium sp. hongo del que se obtiene la Penicilina, un importante antibiótico.
• la madera para combustible, el carbón vegetal, algunas fibras como el algodón, ceras, tinturas, lubricantes se obtienen de plantas.
• de los animales se obtiene el cuero y la lana.

A pesar de esta certeza, unas 16 mil especies están en peligro de extinción junto con 14 millones de hectáreas de bosques y estos números siguen en aumento.

Composición química de los seres vivos

Menos de 100 elementos químicos diferentes alcanzan para construir toda la materia que nos rodea con su variedad de formas, tamaños, colores y lo mismo ocurre con la totalidad del Universo. Sin embargo unos pocos de estos elementos, principalmente Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S) son suficientes para construir todos los organismos conocidos. Estos elementos se denominan bioelementos primarios por su función en la constitución de los seres vivos. El resto de los componentes incluye elementos como el Calcio (Ca), Sodio (Na), Potasio (K), Magnesio (Mg), Yodo (I) y Cloro (Cl) a los que se denomina bioelementos secundarios, también esenciales para el organismo.

Los átomos que componen los diferentes elementos se combinan en cantidades y formas variadas y constituyen partículas de un nivel de organización más complejo: moléculas e iones. El medio interno de los seres vivos es una mezcla de moléculas sencillas y complejas que interaccionan entre sí. Las principales moléculas que forman a los organismos se denominan Biomoléculas o moléculas de importancia biológica.

Existen biomoléculas comunes a todos los seres vivos. Entre ellas hay sustancias orgánicas, como las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono, los ácidos nucleicos y las vitaminas y también otras inorgánicas como el agua y el dióxido de carbono.

Funciones de las biomoléculas:

• Estructural o constitutiva: formación y funcionamiento de las células y reemplazo de las estructuras dañadas.
• Energética: almacenan y aportan energía necesaria para mantener la organización y el funcionamiento del organismo
• Reguladora: controlan y regulan las reacciones químicas en las que intervienen

Aunque algunas biomoléculas cumplen principalmente una sola de las funciones mencionadas, también realizan otras. Por ejemplo, las proteínas son básicamente componentes estructurales, pero determinadas proteínas, como las enzimas, cumplen funciones reguladoras.

1. Las Proteínas: son las moléculas orgánicas más abundantes en las células. Pueden haber cientos o miles de tipos diferentes de ellas en cada célula. Aunque todas están constituidas por C, H, O, N (pueden tener S) varían sus formas, tamaños y funciones. Sus funciones biológicas son: HORMONAL: Actúan como hormonas, regulando la actividad fisiológica y metabólica de las células. Por ejemplo la insulina. ESTRUCTURAL: Forman parte de la membrana celular y de gran parte de los tejidos. Por ejemplo el colágeno, la elastina o la queratina. ENZIMÁTICA: Aceleran las reacciones químicas. Por ejemplo la pepsina. TRANSPORTE: Transportan sustancias a través de la membrana celular, otras lo hacen en los líquidos extracelulares. Por ejemplo la hemoglobina. RESERVA: Actúan como sustancias de reservas. Por ejemplo la ovoalbúmina. MOVIMIENTO: permiten el movimiento de las células o de determinadas organelas. Por ejemplo actina y miosina. 
2. Los Hidratos de Carbono: son un grupo variado de compuestos, constituidos por C,H,O. En algunos casos pueden tener N o S. También se los llama glúcidos o carbohidratos o azúcares aunque sólo algunos tienen sabor dulce. Los monosacáridos o azúcares simples están compuestos por una sola molécula de azúcar. El ejemplo más conocido es la glucosa. Pueden unirse entre sí y dan origen a oligosacáridos que serán disacáridos (si se forman a partir de la unión de dos monosacáridos) o polisacáridos (si se forman a partir de la unión de 11 o más monosacáridos). Entre los disacáridos más conocidos están la sacarosa, la lactosa y la maltosa. Y entre los polisácaridos tenemos al almidón, el glucógeno y la celulosa. Sus funciones pueden ser: ENERGÉTICA o DE RESERVA como la glucosa o el almidón; ESTRUCTURAL como la celulosa o la quitina.
3. Los Lípidos: es un conjunto heterogéneo de biomoléculas entre las que se encuentran las grasas, los aceites y las ceras. Son insolubles en agua y solubles en solventes como el alcohol y el benceno. Están constituidos por C, H, O y en menor grado por N y S. Tanto las grasas como los aceites están presentes en los triglicéridos (tres ácidos grasos más glicerol). Las largas cadenas de ácidos grasos le dan a estas moléculas la propiedad de ser hidrofóbicas. Los fosfolípidos son los principales componentes de las membranas celulares. Tienen una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica. Sus funciones son: ESTRUCTURAL como el colesterol o los fosfolípidos; ENERGÉTICA como los triglicéridos; PROTECTORA como las ceras; REGULADORA DEL METABOLISMO como las hormonas sexuales o REGULADORA DE LA TEMPERATURA como las grasas.
4. Los Ácidos Nucleicos: en los seres vivos se encuentran dos tipos de ácidos nucleicos el ADN y el ARN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el portador de la información genética que se transmite de los progenitores a sus hijos en la reproducción y está formado por dos cadenas de nucleótidos enfrentadas. El ARN (ácido ribonucleico) está formado por una cadena de nucleótidos y se diferencian en la función que desempeñan pudiendo ser mensajero o ribosomal.

Modelo Endosimbionte

Se propuso por primera vez a fines del siglo XIX. Se retoma en el siglo XX por Lynn Margulis (1960).

Este modelo propone que las células eucariotas se originaron a partir de la incorporación de algunos organismos procariotas al interior de otros de mayor tamaño y de la formación de pliegues de la membrana plasmática.

Los organismos que se incorporaron al interior de otros estaban protegidos y para alimentarse aprovechaban las sustancias orgánicas y el oxígeno que captaba el hospedador y llevaban a cabo la respiración celular. La energía era utilizada por ambos organismos. Estos organismos incorporados dieron origen a las Mitocondrias. En otros casos, los organismos incorporados realizaban la fotosíntesis y se cree que dieron origen a los cloroplastos.

Esta hipótesis explica porqué sólo las mitocondrias y los cloroplastos tienen características tan parecidas entre sí pudiendo deducir que tienen un origen común y que se habrían formado por invaginaciones o plegamientos de la membrana plasmática. Algunos de estos pliegues habrían originado al núcleo.

Las evidencias que dan sustento al modelo son:

1. Tanto las mitocondrias como los cloroplastos tienen ADN
2. Poseen forma y tamaño parecido a los procariotas
3. El ADN es muy parecido al ADN de los procariotas
4. Producen sus propias proteínas
5. Tienen una reproducción similar a la de procariotas.

Este es un esquema que explica lo que detallé arriba.

Caracteristicas de los seres vivos

Niveles de Organización de la Materia

En la entrada anterior publiqué un vídeo que trata sobre el Origen del Universo. En este post (relacionado con el anterior) desarrollaré los Niveles de Organización de la Materia.

100 segundos después del Big Bang los protones y neutrones, por fuerzas que aún no se comprenden totalmente se unieron formando los núcleos de los átomos. Posteriormente, cuando el Universo alcanzó una temperatura cercana a los 2500°C, estos núcleos, con sus protones cargados positivamente, atrajeron a pequeñas partículas livianas, cargadas eléctricamente (los electrones) que se movían rápidamente alrededor de ellos. Se formó así, el 1° Nivel de Organización de la Materia.

• Átomos: toda la materia, incluidos los organismos vivos más complejos, está constituida por combinaciones de elementos. En la Tierra, existen unos 92 elementos. Muchos son conocidos como el carbono, el oxígeno o el calcio.
• Moléculas: cuando los átomos están en interacción mutua, de modo que se completan sus niveles energéticos exteriores, se forman partículas nuevas más grandes. Estas partículas constituidas por dos o más átomos se conocen como moléculas.
• Organela: es un conjunto organizado de diferentes moléculas que forman compartimientos dentro de la célula, cada una con una función particular.
• Célula: conjunto de organelas que llevan a cabo diferentes funciones vitales. Es la mínima porción de materia con vida. En el caso de los organismos unicelulares, la célula constituye un ser vivo.
• Tejido: conjunto de células similares que se organizan y cumplen una función común, por ejemplo el Tejido Nervioso
• Órgano: estructura formada por la organización de diferentes tejidos que cumplen una función particular, por ejemplo el Hígado
• Sistema de Órganos: conjunto de órganos coordinados y organizados que cumplen una función en común, por ejemplo el Sistema Nervioso
• Organismo: Individuo inegrado por sistemas de órganos que actúan de manera coordinada e integrada. Desde el punto de vista biológico, son seres unitarios e indivisibles.
• Población: conjunto de individuos que coexisten en tiempo y espacio, se relacionan entre sí y tienen descendencia fértil
• Comunidad: poblaciones diferentes que interactúan entre sí
• Ecosistema: conjunto de componentes bióticos y abióticos que establecen relaciones entre ellos.

Resumiendo gráficamente:

El Origen del Universo

Nuestro Universo comenzó, según teorías actuales, con una gran explosión o Big Bang que llenó todo el espacio. Puede decirse que, antes que ocurriera esta explosión, toda la energía y materia presentes actualmente en el Universo se encontraban en forma de energía pura, comprimida en un punto infinitesimalmente pequeño. Esta energía fue liberada por el Big Bang y cada partícula de materia formada se alejó visiblemente de toda otra partícula. La temperatura al momento de la explosión, ocurrida entre 10 y 20 mil millones de años atrás, era de aproximadamente 100.000.000.000 grados Celsius.

A esta temperatura no existían átomos, toda la materia estaba conformada por partículas elementales subatómicas.

Método Científico Experimental

Características de la Ciencia:

La ciencia es un conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, de los que se deducen sus principios y leyes generales. La ciencia es:

• Fáctica: describe los hechos tal y como son
• Trasciende los hechos: descarta hechos, produce nuevos hechos y los explica 
• Especializada
• Clara y precisa: torna preciso lo que el sentido común conoce de manera confusa
• Comunicable: es expresable y pública
• Empírica: la comprobación de las hipótesis implica la experiencia
• Metódica: la ciencia es planeada, los científicos saben lo que buscan y como encontrarlo
• Sistemática: es un sistema de ideas conectadas lógicamente entre sí
• General
• Legal
• Predictiva: imagina como pudo haber sido el pasado y predice como será el futuro
• Abierta: no reconoce barreras

Método Científico Experimental:

Es un proceso destinado a explicar fenómenos. Es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. Para ser llamado científico, un método de investigación debe basarse en la empírica y en la medición, sujeto a los principios específicos de razonamiento.
El método científico ha caracterizado al estudio de la ciencia natural desde el siglo XVII y consiste en la observación sistemática, medición y experimentación y por último en la formulación, análisis y modificación de las hipótesis.
Está sustentado por dos pilares fundamentales:

1. la reproducibilidad: la capacidad de reproducir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona, obteniéndose el mismo resultado
2. la refutabilidad: toda proposición tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada

Etapas del Método Científico:

Francis Bacon definió las etapas del Método Científico del siguiente modo:

• Observación: es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal y como se presentan en realidad
• Inducción: es la acción o efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio de cada una de ellas
• Hipótesis planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el Método Científico
• Experimentación: probar la hipótesis
• Demostración: o refutación de la hipótesis
• Tesis: o formulación de conclusiones.

Biología: Concepto y Relación con otras ciencias

La Biología es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los Seres Vivos y más precisamente estudia su origen, su evolución y sus propiedades, tales como la nutrición, la morfogénesis (la forma que presentan), la reproducción, la patogenia, etc.

Se ocupa tanto de la descripción de las características y de los comportamientos de los organismos individuales, como de las especies en su conjunto y de las interacciones entre ellos y con el entorno.

Relación de la Biología con otras ciencias:

La biología forma parte de los que se conoce como las Ciencias Naturales, por lo que está fuertemente vinculada con, por ejemplo la Química, la Física, etc.

Ramas de la Biología:

Acá les dejo en un CMap, las diferentes ramas de la Biología...¿verdad que es una ciencia amplia y abarcativa?

Por último les dejo un esquema con globos...