I.
TITULO: PRINCIPALES TEORIAS DE LA
BIOLOGIA
II.
RESUMEN
La
biología es una ciencia que parte de las observaciones que realiza, y como tal
en base a esa observaciones han surgido numerosas inquietudes en base al
origen, evolución, propiedades de los seres vivos, que el hombre a tratado de
dar explicaciones; surgiendo ante ello numerosas teorías .
En
el presente trabajo se presentaran las principales teorías, en que
se apoya la biología moderna para dar respuesta lógica a las diversas
interrogantes, así como también quienes fueron los que aportaron ideas para
desarrollar estas teorías. Entre ellas cabemos mencionar las teorías que
explican el origen de los seres vivos, también la teoría celular, la teoría de
la selección natural, teoría de la herencia cromosómica, así también las leyes
de Mendel, etc.
El
conocimiento de las teorías biológicas nos permitirá tener una visión mas
general y un acercamiento a los orígenes de la vida humana, por tanto su
estudio será unos de los puntos de partidas para empezar el estudio de la
biología como disciplina científica.
III.
ABSTRAC
Biology is a
science that some of the comments made, and as such based on observations that many concerns
have arisen based on the origin, evolution, properties of living things, the
man tried to give explanations; emerging before it numerous theories.
In this paper
we present the main theories that underpin modern biology to respond to various
questions logic, as well as those who were the ones who contributed ideas to
develop these theories. Among them we fit to mention the theories explaining
the origin of living things, also the cell theory, the theory of natural
selection, chromosomal theory of inheritance, so Mendel's laws, etc.
Knowledge of
the biological theories allow us to have a broader view and approach to the
origins of human life, therefore their study is one of the starting points to
begin the study of biology as a scientific discipline
IV.
TEMAS Y ARGUMENTOS
1.
TEORIAS DEL ORIGEN DE LA VIDA
1.1 TEORIA DE MILLER
En
1862 Luis Pasteur demostró que en las condiciones medio ambientales actuales,
no es posible la generación espontánea de la vida.
Pero
en 1950 Stanley Millar demostró que lo orgánico proviene de lo inorgánico. En
una atmósfera reductora, sin oxígeno rica en dióxido de carbono ( CO² ), gas
metano, amonio y vapor de agua haciendo pasar una chispa a través de estos
gases y luego enfriando el sistema para que los gases puedan condensarse,
obtuvo compuestos orgánicos simples que reaccionaron con el agua y dieron
aminoácidos, purinas y pirimidinas, elementos fundamentales para la formación
de proteínas y ácidos nucleicos. Repitió las condiciones de la segunda
atmosfera del origen de nuestro planeta. El planeta Tierra tiene una antigüedad
de unos 5000 mil millones de años y va por su tercera atmósfera, la primera se
componía de Helio e Hidrógeno con muy altas temperaturas, la segunda cuando el
planeta se enfrió las erupciones volcánicas produjeron una segunda atmósfera de
vapor y dióxido de carbono con ausencia de oxígeno libre, creándose las
condiciones en cierta manera obligadas, que dieron origen a la generación
espontánea de la vida. Después el vapor de agua se condensó y formó los océanos
y hace unos tres mil millones de años ciertas bacterias evolucionaron y
empezaron a consumir dióxido de carbono y a crear un gas sumamente tóxico, el
oxígeno. Al mismo tiempo otras bacterias liberaban nitrógeno dando origen entre
ambas a la tercera atmósfera de la Tierra. En analogía con estos conceptos
surge el aforismos que los seres vivos provenimos del residuo de mares
evaporados.
Antiguamente
se aceptaba que las proteínas aparecieron primero que los ácido nucleicos pero
en 1981 se demostró que los ARN (ácido ribonucleico) fueron anterior a las
proteínas, hoy la secuencia es ADN → ARN → Proteínas.
1.2.TEORIA
DE OPARIN
Oparin revisó varias teorías, como
la propia generación espontánea o la panspermia, interesándose en cómo la vida
inicialmente había dado comienzo y apoyándose en sus conocimientos de
astronomía, geología, biología y bioquímica intentó explicar el origen de la
vida.
Gracias a sus estudios de
astronomía, Oparin sabía que en la atmósfera del Sol, de Júpiter y de otros
cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrógeno y el amoníaco.
Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrógeno y nitrógeno, los
cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera
primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para
la evolución de la vida.
Para explicar cómo podría haber agua
en el ambiente ardiente de la Tierra primitiva, Oparin usó sus conocimientos de
geología. Los 30 km de espesor medio de la corteza terrestre constituidos de
roca magmática evidencian, sin duda, la intensa actividad volcánica que había
en la Tierra. Se sabe que actualmente es expulsado cerca de un 10% de vapor de
agua junto con el magma, y probablemente también ocurría de esta forma
antiguamente. La persistencia de la actividad volcánica durante millones de
años habría provocado la saturación en humedad de la atmósfera. En ese caso el
agua ya no se mantendría como vapor.
Oparin imaginó que la alta
temperatura del planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas
eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones
químicas entre los elementos anteriormente citados. Esas reacciones darían
origen a aminoácidos, los principales constituyentes de las proteínas, y otras
moléculas orgánicas.
Las temperaturas de la Tierra,
primitivamente muy elevadas, bajaron hasta permitir la condensación del vapor
de agua. En este proceso también fueron arrastradas muchos tipos de moléculas,
como varios ácidos orgánicos e inorgánicos. Sin embargo, las temperaturas
existentes en esta época eran todavía lo suficientemente elevadas como para que
el agua líquida continuase eváporandose y licuándose continuamente.
Oparin concluyó que los aminoácidos
que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor
de agua, sino que permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las
moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar
mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias
albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir.
La insistencia de las lluvias
durante millones de años acabó llevando a la creación de los primeros océanos
de la Tierra. Y hacia ellos fueron arrastradas, con las lluvias, las proteínas
y aminoácidos que permanecían sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable,
las proteínas se acumularían en océanos primordiales de aguas templadas del
planeta. Las moléculas se combinaban y se rompían y nuevamente volvía a
combinarse en una nueva disposición. De esa manera, las proteínas se
multiplicaban cuantitativa y cualitativamente.
Disueltas en agua, las proteínas
formaron coloides. La interacción de los coloides llevó a la aparición de los
coacervados. Un coacervado es un agregado de moléculas mantenidas unidas por
fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas abióticamente. Oparin
llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glóbulo estable que
es propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas,
polisacáridos y ácidos nucleicos. Muchas macromoléculas quedaron incluidas en
coacervados.
Es posible que en esa época ya existieran
proteínas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que
facilitan ciertas reacciones químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de
síntesis de nuevas sustancias.
Cuando ya había moléculas de
nucleoproteínas, cuya actividad en la manifestación de caracteres hereditarios
es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecían
microscópicas gotas de coacervados envolviendo nucleoproteínas. En aquel
momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se organizasen
en la periferia de cada gotícula, formando una membrana lipoproteica. Estaban
formadas entonces las formas de vida más rudimentarias. Así Oparin abrió un
camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas microscópicos y
localizados (posiblemente precursores de las células) a partir de los cuales
esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse.
Y en esta línea ordenada de procesos
biológicos, van avanzando con cada vez más importancia: la competencia y la
velocidad de crecimiento, sobre los que actuaría la selección natural,
determinando formas de organización material que es característica de la vida
actual.
2.
TEORIA CELULAR
La teoría celular, es una
parte fundamental y relevante de la Biología que explica la constitución de la
materia viva a base de células y el papel que éstas tienen en la constitución
de la vida. Varios científicos postularon numerosos principios para darle una
estructura adecuada:
- Robert Hooke, observó una muestra de
corcho bajo el microscopio, Hooke no vio células tal y como las conocemos
actualmente, él observó que el corcho estaba formado por una serie de
celdillas de color transparente, ordenadas de manera semejante a las
celdas de una colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él
utiliza la palabra célula.
- Anton Van Leeuwenhoek, usando microscopios
simples, realiza innumerables observaciones sentando las bases de la
Morfología Microscópica. Fue el primero en realizar importantes
descubrimientos con microscopios fabricados por sí mismo. Desde 1674 hasta
su muerte realizó numerosos descubrimientos. Introdujo mejoras en la
fabricación de microscopios y fue el precursor de la biología
experimental, la biología celular y la microbiología.
- A finales del siglo XVIII, Xavier
Bichat, da la primera definición de tejido (un conjunto de células con
forma y función semejantes). Más adelante, en 1819, Meyer le dará el
nombre de Histología a un libro de Bichat titulado “Anatomía general
aplicada a la Fisiología y a la Medicina”.
- Dos científicos alemanes, Theodor
Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se
percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica
de animales y plantas, en particular la
presencia de centros o núcleos, que el botánico británico Robert
Brown había descrito recientemente (1831). Publicaron juntos la obra Investigaciones
microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de
las plantas y los animales . Asentaron el primer y segundo principio
de la teoría celular histórica: "Todo
en los seres vivos
está formado por células o productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de organización de la
vida".
- Otro alemán, el médico Rudolf
Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo
algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó
lo que debemos considerar el tercer principio: '"Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división
de ésta".
- Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por
bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es
siempre, en el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la
forma de un aforismo creado por François VincentRaspail, «omniscellula e
cellula». Virchow terminó con las especulaciones que hacían descender
la célula de un hipotético blastema. Su
postulado, que implica la continuidad de las estirpes celulares, está en
el origen de la observación por AugustWeismann de la
existencia de una línea
germinal, a través de la cual se establece en animales (incluido el hombre)
la continuidad entre padres e hijos y, por lo tanto, del concepto moderno
de herencia biológica.
- La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero
fue Pasteur el
que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos
unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.
- Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los
tejidos del cuerpo en la teoría celular, al demostrar que el tejido
nervioso está formado por células. Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina
de la neurona”, explicaba el sistema nervioso como un conglomerado de unidades
independientes. Pudo demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo
Camillo Golgi, quien perfeccionó la
observación de células mediante el empleo de nitrato de plata, logrando
identificar una de las células nerviosas. Cajal y Golgi recibieron por
ello el premio Nobel en 1906.
El concepto moderno de la Teoría Celular se puede resumir en los
siguientes principios:
- Todos los seres vivos están formados por células o por sus
productos de secreción. La célula es la unidad estructural de la materia
viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.
- Las funciones
vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno
inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es
un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una
célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula
para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la
célula es la unidad fisiológica de la vida.
- Todas las células proceden de células preexistentes, por división
de éstas (Omniscellula e cellula1 ). Es la
unidad de origen de todos los seres vivos.
4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de
su propio ciclo y del desarrollo y el
funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de
esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es
la unidad genética.
3.
TEORIA CROMOSOMICA DE LA HERENCIA
Teoría
cromosómica de la herencia
Los
trabajos de Mendel fueron ignorados hasta que los avances en el campo de la
citología dieron la clave para explicar la transmisión y el comportamiento de
los "factores hereditarios".
La
teoría cromosómica de la herencia armoniza los conocimientos de citología con
los resultados de los experimentos de Mendel. Los puntos básicos son:
1º.
Los genes se encuentran en los cromosomas, colocados uno a continuación de
otro.
2º.
Los genes que están muy juntos sobre un cromosoma tienden a heredarse juntos y
se llaman genes ligados.
3º
Los genes de un mismo cromosoma pueden heredarse por separado, debido
entrecruzamiento que ocurre en la meiosis.
4.
TEORIA DE LA EVOLUCION
Cuatro
son las principales ideas que Darwin propuso en "El origen de las
Especies". Primero, que la vida en la Tierra es muy antigua; segundo, que
las especies no han sido las mismas durante la historia de la vida en la
Tierra, sino que han cambiado; tercero, que la selección natural es un
mecanismo propio de la naturaleza que se encarga de adaptar las especies a sus
ambientes generando la evolución de las especies, y cuarto, que todas las
formas de vida comparten un antepasado común en el inicio de la vida en el
planeta. Es importante aclarar en este punto que Darwin no trató sobre el tema
de la aparición de la vida, o abiogénesis, como creen muchas personas.
Los
resultados del trabajo de Darwin pueden agruparse en dos teorías: la Teoría de
la selección natural y la teoría de la ascendencia común o de la descendencia
con modificación.
4.1. La Teoría de la
ascendencia común dice:
*Todos
los seres vivos han evolucionado desde uno o unos pocos tipos simples de
organismos.
*Las
especies actuales evolucionan desde especies pre-existentes.
*La
aparición de las especies es gradual y tarda mucho tiempo en producirse.
*Las
jerarquías taxonómicas de rango superior (géneros, familias, órdenes,
subclases, clases,..) reflejan la evolución de la vida y son evidencia de la
evolución de las especies a partir de ancestros comunes.
*Cuanto
mayores sean las similitudes entre taxones, mayor será la relación que existe
entre ellos y menor su divergencia en el tiempo.
*La
extinción de las especies es resultado de la competencia entre las especies o a
cambios en el medio a los cuales no pudieron adaptarse. Por ejemplo: cambios
climáticos.
*El
registro geológico es incompleto. La ausencia de formas de transición se debe a
estas lagunas en el mismo.
4.2. La Teoría de la
selección natural dice:
*El
número de individuos en las poblaciones tiende a incrementarse de forma
geométrica.
*Dicho
número, no obstante, suele permanecer estable porque el ambiente tiene recursos
limitados y, por tanto, solo una fracción de la descendencia sobrevivirá y se
reproducirá con éxito.
*Aquellos
que sobreviven y se reproducen difieren de aquellos que mueren, porque los
individuos en una población no son idénticos debido a la variación heredada.
*La
probabilidad de sobrevivir y reproducirse determina qué variaciones serán las
que perpetuarán la especie.
*La
selección natural resulta de la acumulación de caracteres heredables
ventajosos, eliminando aquellos que son desfavorables.
5. TEORIA DE LA
ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Esta
teoría fue desarrollada en 1968 por Ludwig von Bertalanffy en su libro: Teoría
General de Sistemas.
Conceptos
fundamentales:
-El
todo es más que la suma de las partes
-Los
seres vivos son sistemas abiertos (materia y energía continuamente ingresa
desde y sale hacia, el medio exterior). Intercambian tanto energía como
información a través de las interfases o fronteras del sistema.
-Todo
sistema incluye subsistemas, sistemas dentro de sistemas.
-Cada
sistema existe en un estado de equilibrio interno dinámico entre sus partes y
de equilibrio externo con los sistemas que forman su medio ambiente. Si el
equilibrio es alterado por cambios dentro o fuera del sistema entran en
funcionamiento fuerzas correctoras que pueden restaurar el equilibrio o situar
el sistema en un nuevo estado. Cualquier cambio en una parte produce cambios en
el conjunto y el cambio repercuta hacia arriba y hacia abajo en la jerarquía de
sistemas.
-Según
la teoría clásica, la evolución se mueve hacia un estado de equilibrio, y los
organismos se adaptan de manera cada vez más perfecta a su entorno. En la
teoría de sistema, en cambio, la evolución tiende a apartarse de equilibrio y
se desenvuelve a través de la interacción de adaptación y creación. Además
tiene en cuenta que el ambiente es un sistema viviente que puede adaptarse y
evolucionar. De esta manera, el centro de atención ya no es la evolución del
organismo, sino la coevolución del organismo y el entorno
-Las
propiedades de un sistema reciben el nombre de propiedades emergentes.
-No
se puede conocer la propiedades de un sistema a través de las propiedades de
sus partes (no pueden ser comprendidos desde el análisis).
-El
pensamiento sistémico es un pensamiento contextual.
-Los
objetos en sí mismo son redes de relaciones inmersas en redes mayores.
-Las
relaciones son prioritarias.
-La
comprensión del conjunto requiere conocer el objetivo del sistema y la forma como
interaccionan sus partes para obtener ese objetivo.
-El
pensamiento sistémico siempre es pensamiento procesal.
-Los
sistemas vivos cuentan con mecanismos reguladores para conservar su equilibrio
destacándose los de tipo autorregulador, homeostático (mantenimiento de
condiciones constantes en el ambiente interno, Walter Canon 1932: La sabiduría
del cuerpo) y cibernético (de retroalimentación).
-Principales
sistemas de órganos de los mamíferos: Sistema nerviosos; endocrino; muscular;
esquelético; reproductor; digestivo; de intercambio de gases; circulatorio;
linfático; inmunitario; de la piel; excretos. Las células se organizan en
tejidos, los tejidos en órganos y los órganos en sistemas con funciones
diferentes.
-La
física dejó de ser la ciencia fundamental.
V.
ANALISIS CRITICO
Muchas
son las teorías que se han propuesto sobre el origen, evolución de las
especies; muchas de las cuales han sido desechadas pues sus argumentos no han
sido lo suficientemente solidos o por el contrario muchas de ellas han sido remplazadas
por otras.
Pero
las teorías aquí mencionadas constituyen la base de la biología moderna, las
cuales con sus aportes han logrado dar consistencia a los temas de estudio de
la biología.
Abordar
las teorías de la biología es un tema que debe ser tomado y explicado a los
alumnos con detenimiento, detallando los
pasos que se dieron para llegar a plantear dichas teorías.
VI.
CONCLUSIONES
·
La
biología se fundamenta en una serie de teorías que tratan de unificar una serie
de postulados sobre el origen y evolución de la vida.
·
La teoría de la evolución establece que los
organismos modernos descienden, con modificaciones, de formas de vida
preexistentes.
·
La teorías que explican el origen de la vida son
múltiples, las más aceptadas son la teoría de Miller y la teoría de Oparin,
esta ultima tomo los aportes de la primera para fundamentar su teoría.
·
Charles Darwin explica la través a evolución de las
especies en base a la adaptación que han tenido ellos : la descendencia común y
la de la selección natural.
·
La genética es la ciencia que se encarga de estudiar
los genes y la herencia y tienen en su haber, su mayor exponente como lo es
Mendel . El cual también formulo sus teorías y leyes.
LINKOGRAFÍA
·
La
biología y sus teorías predominantes:http://princbiolg.blogspot.com/2009/11/las-principales-teorias-de-la-biologia.html. Recuperado el día 10 de septiembre
del 2012.
·
Teoría celular:http://es.wikipedia.org/wiki/Aleksandr_Oparin. Recuperado el día 10 de septiembre del 2012.
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