LA
VARIED
AD
INFINITA
RELACIO
NADO
CON
PLANETA
VIVO2006
15. Georges Cuvier (1769-1832), brillante paleontólogo, experto en anatomía y
zoología, adversario de peso de las teorías de la evolución, propuso la teoría
de las catástrofes para explicar la extinción de las especies. Pensaba que los
eventos geológicos dieron como resultados grandes catástrofes (la mas
reciente, el diluvio universal). Esta visión era bastante confortable para la época
y fue ampliamente aceptada. Cuvier propuso la existencia de varias creaciones
que ocurrieron luego de cada catástrofe.Jean Baptiste de Lamarck (17441829), científico que acuñó el término biología, y que separó invertebrados de
vertebrados, concluyó audazmente, que los organismos más complejos
evolucionaron de organismos más simples preexistentes. Él propuso la
herencia de los caracteres adquiridos para explicar, entre otras cosas, el largo
del cuello de la jirafa. La teoría Lamarckiana dice que el cuello de las jirafas
actuales es largo en razón que sus antepasados progresivamente ganaron
cuellos más largos por el esfuerzo de conseguir comida en niveles cada vez
mas altos de los árboles. El trabajo de Lamarck dio vida a una teoría que
señalaba la existencia de cambios en las especies en el tiempo debido al uso o
desuso de sus órganos y postuló un mecanismo para ese cambio.
16. El geólogo británico Charles Lyell (mas tarde sir Charles Lyell) refinó las
ideas de Hutton durante el siglo 19, y concluyó que el efecto lento, constante y
acumulativo de las fuerzas naturales había producido un cambió continuo en la
Tierra, su libro Los Principios de la Geología tuvo un profundo efecto en
Charles Darwin y Alfred Wallace. Alfred Wallace (1823-1913) formula,
simultáneamente con Charles Darwin, su teoría de la Evolución de las
especies. Con conclusiones muy similares, ambos autores formulan que las
especies pasan por un proceso de transformación continua y que su cambio
transgeneracional que se expresa a lo largo de millones de años depende de
un mecanismo que permanentemente se encarga de eliminar a los individuos
menos capacitados.
17. En Inglaterra, Charles Darwin estudió medicina sin concluirla en la
Universidad de Edimburgo y para clérigo en Cambridge también sin concluir,
allí en cambio se manifestó su inclinación por las ciencias naturales. A los
veintidós años obtuvo una plaza ad honorem, en el H.M.S. Beagle al mando del
Capitán Robert FitzRoy, de veintiséis. Esto durante el reinado de la reina
Victoria. Este viaje dio a Darwin una oportunidad única para estudiar la
adaptación y obtener un sinnúmero de evidencias que fueron utilizadas en su
teoría de la evolución. Darwin dedicó mucho tiempo a coleccionar especimenes
de plantas, animales y fósiles y a realizar extensas observaciones geológicas.
Una de las escalas más importante fue el archipiélago de las Galápagos, frente
a Ecuador, en cuyas áridas islas observó a las distintas especies de pinzones,
las famosas tortugas gigantes y notó sus modificaciones corporales asociadas
a los diferentes hábitat isleños.
18. La Geología es una antigua disciplina que debe ser considerada como un
ancestro natural en el desarrollo de las ciencias relativas al estudio de la tierra.
Es desde las profundidades de ésta de donde llegan las primeras pistas que
hablan de un universo en constante cambio y transformación. El estudio de los
fósiles y la estratigrafía permitió aproximarnos hacia una visión de la tierra
totalmente distinta de la que se tenía en la época en que estos hallazgos
comenzaron a distorsionar el sentido de realidad.
19. El Cañón del Colorado es un excelente lugar donde aprender acerca de la
geología, la estratigrafía y la historia de los seres vivos. Estas rocas se
formaron en el fondo de un vasto mar hace millones de años cuando los
depósitos sedimentarios se acumularon hasta alcanzar un grosor de casi dos
kilómetros (1 milla). Mas tarde, una gran colisión de las placas tectónicas elevó
toda esta región para formar la altiplanicie de Colorado que ahora se encuentra
de 2100 a 2750 sobre el nivel del mar. La cuenca del Río Colorado se formó
llevando el agua fuera de ésta región y pronto empezó la erosión a través de
las capas de sedimento. Eventualmente el río ranuró este canal de casi dos
kilómetros de profundidad que ahora llamamos El Gran Cañón.
20. En sentido ascendente, desde las profundidades del cañón, es posible
encontrar las huellas de los seres vivos, desde los primeros organismos hasta
los más modernos. Descendiendo por la ladera del cañón, las primeras rocas
ya tienen una antigüedad de 200 millones de años. No hay restos de
mamíferos ni aves en ellas, pero sí de reptiles. Otras rocas de este mismo nivel
pero de lugares diferentes, contienen huellas de hojas de helechos y de partes
de insectos.A la mitad del cañón, encontramos piedras calizas de 400 millones
de años, no hay reptiles aquí, pero aparecen los restos de un extraño pez
acorazado. Una hora más de descenso y encontramos rocas 100 millones de
años más antiguas. Estas rocas no contienen señales de animales vertebrados
de ningún tipo.
21. A 500 millones años de "profundidad", encontramos conchas de moluscos y
huellas de gusanos que habitaban un lodoso suelo marino.Al llegar a las tres
cuartas partes de nuestro recorrido, en el paisaje predomina la piedra caliza,
pero aquí no se encuentra señal alguna de vida.Al final de la cañada más
profunda donde continúa corriendo el río Colorado, a 2 kilómetros profundidad,
las rocas han sido datadas en 2.000 millones de años. No existe resto de
materia orgánica de ningún tipo. Las rocas ya no se organizan en capas
horizontales como las que descansan más arriba, ahora están entrelazadas y
atravesadas por vetas de granito de color rosa.
22. Los estromatolitos son, por definición, estructuras organo-sedimentarias
laminadas (principalmente de CaCO3) adheridas al sustrato, producto de la
actividad metabólica de microorganismos (principalmente cianobacterias o
algas cyanoprokariotas), aunque también las clorofitas participan en la
precipitación de carbonatos. Entre la microflora también se pueden encontrar
diatomeas, hongos, crustáceos, insectos, esporas, polen, rodofitas y
fragmentos y sedimentos de todo tipo. La variedad orgánica dependerá del tipo
de ambiente en que estén creciendo: hipersalino, dulceacuícola, intermareales,
submareales, etc. Son estructuras rocosas y porosas, de superficie rugosagelatinosa, producto de las secreciones mucilaginosas.
23. Existen estromatolitos en cualquier era geológica (desde el Precámbrico),
incluso actualmente siguen creciendo en varios lugares del mundo. Los
estromatolitos tienen 5 aspectos que los hacen sumamente importantes dentro
de la geología y la biología:
1. Son la evidencia de vida más antigua que se conoce en la Tierra.
2. Son organismos que han mantenido hasta hoy su línea evolutiva.
3. Son los primeros recicladores del carbono.
4. Son los primeros oxigenadores de la atmósfera.
5. Son los primeros formadores de zonas arrecifales.
24. El tipo de crecimiento de los estromatolitos está siempre ligado a cuerpos
de agua (salinos, salobres y dulceacuícolas), y el crecimiento óptimo se da en
zonas no más profundas de 15 m. Al crecer en masa, forman arrecifes, que
ofrecen un ecosistema distinto para miles de especies, ofrecen alimento,
refugio, aguas tranquilas (ideal para la reproducción de peces, moluscos,
crustáceos, etc.), sustrato para organismos rastreros o para otras algas, evitan
el arrastre del sustrato por embate de las olas. Al crear nuevos ecosistemas,
promovieron la especiación de muchos grupos taxonómicos a través de
millones de años.
25. Puede parecer sorprendente que las bacterias puedan dejar fósiles. Sin
embargo, un grupo particular de bacterias, las cianobacterias o "algas azulverdosas", han dejado un registro fósil que se extiende en el Precámbrico - las
cianobacterias más viejas, como fósiles conocidos tienen casi 3.500 millones
años, son los fósiles más antiguos actualmente conocidos.El grupo muestra lo
que probablemente es el conservacionismo más extremo de morfología de
cualquier organismo. Aparte de las cianobacterias, las bacterias fósiles
identificables no son muy frecuentes. Sin embargo, bajo ciertas condiciones del
medio químico, pueden reemplazarse células bacterianas con minerales,
muchas veces pirita o siderita (carbonato férrico), formando réplicas de las
células que una vez estuvieron vivas.
26. Durante el cámbrico Norteamérica estaba ubicada por debajo de la línea
del Ecuador. La masa de tierra más grande que aun continuaba unida era
Gondwana, compuesta por los actuales continentes de: India, Australia,
Antártica, África y Sudamérica. Las tierras que hoy forman Europa se
encontraban fragmentadas y esparcidas, la mayor parte de ellas en el
hemisferio sur. La ausencia de masas de tierra en los polos sugiere
temperaturas relativamente templadas y una ausencia de fenómenos de
glaciación durante este periodo.Unos mares someros inundaban los bordes de
los continentes creando condiciones ambientales para muchos animales
marinos y otros organismos.
27. Hace 560 millones de años, durante el periodo Vendiano, comienzan a
surgir una serie de formas extrañas, algunas irreconocibles en comparación
con cualquiera de los organismos actuales. Otros, como en la fotografía,
similares a gusanos con cuerpos segmentados.En lo que se conoce como
fauna de Ediacara, otros escasos fósiles nos dan algunos indicios de que las
formas vivientes empezaron a experimentar en nuevas estructuras corporales
mucho antes de la condición de poseer caparazones duros. Posteriormente,
este "invento" permitirá la posibilidad que sus restos fósiles perduren hasta
nuestros días.
28. Los hallazgos fósiles se harán más abundantes y se acumularán como
prueba irrefutable de que las especies animales y vegetales se modifican a
través del tiempo. Su estudio nos permitirán revelar una larga historia de
cambios y transformaciones. Los animales con concha o esqueleto externo
duro son los más abundantes en el registro fósil, la facilidad con que conservan
la forma de sus cuerpos una vez muertos y enterrados permite que la forma de
su estructura orgánica pueda ser reemplazada lentamente por minerales
arrastrados por filtraciones bajo los sedimentos. La mayor cantidad de fósiles
proviene de organismos cuyo modo de vida estaba ligado a las aguas, allí
donde la formación de rocas sedimentarías se encuentra favorecida por el
arrastre de sedimento que continuamente traen los ríos y transportan hacia el
mar, lagos o pantanos.
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29. Exquisitas muestras de fósiles han quedado guardadas en rocas de arena
muy fina como las rocas sedimentarias de Solnhofen en Baviera.Cuando se
compara el Archaeopteryx lithographica con los dinosaurios y con las aves
modernas se llega a una conclusión indudable: A. litographica era
prácticamente un dinosaurio emplumado con sus brazos modificados para
volar. Toda su estructura corporal era igual a la de un dinosaurio maniraptor.
Prácticamente sus únicas características aviares fueron sus plumas; el resto de
su cuerpo se puede clasificar sin ninguna duda como el de un dinosaurio.
30. La conservación integral de un organismo del pasado se da sólo en
circunstancias excepcionales (mamuts congelados, turberas, algunos tipos de
ámbar); más raramente pueden conservarse restos de los tejidos blandos,
asociados o no a esqueletos articulados; trazas de los componentes orgánicos
en conchas y exoesqueletos (nácar en conchas de moluscos, vestigios de
coloración); etc. Las partes más favorables para la fosilización de un resto
orgánico son aquellas que poseen originalmente un cierto componente mineral
o hidrocarbonoso (conchas, caparazones, maderas). A partir de ella, se puede
producir una mineralización de los "huecos estructurales" orgánicos
(permineralización), o bien un reemplazo gradual o rápido de todo el material
de la concha original por sustancias minerales. Tendremos así fósiles
calcíticos, piritizados, fosfáticos, silicificados, etc.Otro tipo de fósiles lo
constituyen las impresiones de partes orgánicas desaparecidas, pero cuya
impronta se ha conservado en rocas de grano extremadamente fino (contornos
de cuerpos, alas, plumas, aletas, tentáculos). En esta categoría se suelen
incluir también la gran mayoría de los restos vegetales comprimidos y
carbonificados (hojas, tallos).
31. Una reconstrucción del fondo marino durante el período Cámbrico nos
muestra a un grupo de organismos cuyo linaje se extendió por cerca de 300
millones de años. Los trilobites poseen una morfología ancestral que hoy
comparten todos los artrópodos. Su cuerpo era segmentado y sus
extremidades se abrían al final en dos extensiones o ramas como actualmente
se repite en todos los crustáceos.El periodo Cámbrico, el primero de la era
Paleozoica o de la "vida antigua", se inicia aproximadamente hace 550 millones
años y vio surgir a todas las formas de animales ancestrales que
posteriormente darán origen a toda la diversidad que existirá en la faz de la
tierra y en la profundidad de los mares.
32. Junto con los trilobites y otros contemporáneos articulados, este periodo
tuvo una gran abundancia de organismos multicelulares simples como
esponjas y medusas. Estos fundaron las primeras asociaciones celulares de
mayor complejidad y las primeras especializaciones en la función de algunos
tipos celulares.
33. Volvox es una estructura colonial formada por células con flagelo. En su
morfología individual sus células componentes son virtualmente iguales a otras
que nadan independientemente y tienen existencia separada. Las colonias
pueden llegar a tener el tamaño de una cabeza de alfiler y sus células
constituyentes pueden nadar coordinadamente ayudadas con el batir de sus
flagelos. Se reproducen al generan pequeñas esferas en el interior hasta que
se rompen liberando el nuevo volvox.
34. Es probable que los primeros organismos pluricelulares se originaran a
partir de una variación sobre un tipo de estructura de organización celular
similar a la que volvox nos muestra en la actualidad. Esta etapa experimental
de la pluricelularidad debió durar entre 800 y 1000 millones de años, durante el
periodo anterior al cámbrico y terminará por permitir el origen de las primeras
criaturas que estarán más cerca de la pluricelularidad: las esponjas.
35.Las esponjas pueden alcanzar tamaños considerables, algunas son amorfas
formaciones de dos metros de largo o más. Su superficie esta cubierta de
poros que conectan con una intrincada red de canales que transporta agua y
partículas de alimento al interior de la esponja. Un canal central que recibe el
agua filtrada por los canales del cuerpo, devuelve el agua expulsándola a
través del orificio mayor de salida. El cuerpo de la esponja está constituido
principalmente por una proteína denominada espongina. Ésta, junto a la
presencia de pequeños cristales silíceos o calcáreos llamados espículas,
constituyen el soporte estructural donde las células de la esponja se alojan y
realizan sus funciones.
36. En los arrecifes tropicales es común encontrar praderas submarinas
tapizadas de esponjas y corales, estos últimos perteneces también a un grupo
muy antiguo en la historia de la vida en la tierra. Junto con las medusas y las
actínias, los corales constituyen el grupo de los celenterados.Las formas
sésiles, aquellas que viven fijas al sustrato o el fondo marino, parecen más
formaciones vegetales que animales. Los celenterados de vida libre como las
medusas, pueden presentar complejos sistemas de organización colonial, con
varios tipos de células que realizan distintas funciones para la colonia que las
contiene.
37. Las esponjas no poseen un sistema nervioso, este adelanto será
conseguido por los celenterados. Una sencilla red de células nerviosas conecta
el cuerpo del organismo y le permite, en algunos casos, realizar complejos
movimientos mediante la coordinación de los sistemas sensorial neuronal y el
sistema motor compuesto de fibras musculares.
38. A diferencia de las esponjas, de construcción asimétrica, este segundo
grupo más complejo presenta simetría radial, su cuerpo posee tentáculos y su
manera de alimentación es pasiva esperando que las partículas de alimento o
sus presas, como pequeños peces, lleguen cerca de su boca. A pesar de su
pasividad poseen un sistema para atrapar a presas mayores que es una
verdadera revolución estratégica y que no ocurre en ningún otro grupo animal.
Sus tentáculos poseen sustancias urticantes que se descargan al contacto con
la presa, algún predador o, accidentalmente, un humano descuidado.
39. Cada tentáculo está cubierto de un tipo especial de células llamadas
cnidocitos, cada una de estas células posee en su interior un diminuto dardo
cristalino que, al contacto, puede salir expulsado a una velocidad mayor de la
que se dispara una bala. Cada uno de estos dardos perfora las células de la
presa y algunas especies pueden poseer algunas toxinas que aceleran la
muerte celular de sus víctimas.
40. Un poco más tarde, algunas formas sésiles sufrieron una interesante
transformación probablemente asociada a sus procesos de reproducción. Esto
dio origen a una versión nadadora, de vida libre, en los celenterados: las
medusas. En la actualidad los celenterados pueden pasar durante su vida por
las dos morfologías, sésiles y vida libre. Su etapa sexual es durante la fase de
vida libre. Cuando están adosadas al sustrato se reproducen tanto de manera
sexual como asexual. Su larva es nadadora durante un tiempo hasta que se
ancla al sustrato y genera una forma arborescente colonial de pólipos. La
reproducción de las ramas de pólipo mediante un proceso llamado estrobilación
genera pequeñas medusas nadadoras.
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TEMA 9 EVOLUCIÓN BIOLÓGICA Y GEOLÓGICA DE LA TIERRA:

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