56.Biología - Universidad del Conde

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PARTE I
La Vida: Tres Modelos Básicos
La biología es la rama de la ciencia dedicada al estudio de la vida y, como todas las
ciencias, se desarrolla y amplía por el esfuerzo constante del hombre para comprender
la naturaleza. La investigación sobre los seres vivos empieza con bases formales,
aproximadamente, desde hace unos dos mil trescientos años. Su progreso ha sido
lento, pero su desarrollo ha sido tan importante que, actualmente, es difícil abarcarlo
todo. Ahora, en este último tercio del siglo XX, debido a los esfuerzos realizados por los
biólogos, sus resultados llegan a un gran clímax. Algunos de los secretos de la vida,
más difíciles de aclarar, están en el umbral de ser revelados, hechos que serán la
admiración tanto de los científicos como de los legos en la materia.
UNIDAD I MODELOS DE ESTRUCTURA
CAPÍTULO 1
Primeras investigaciones sobre estructura
Objetivos:
1. Mencionar que toda forma de viviente está constituida por la unidad anatómica y
fisiológica fundamental: la célula
El estudio de la estructura de los organismos se llama Anatomía
Hace más de 2,000 años que Aristóteles y otros naturalistas tuvieron la idea de estudiar
y comprender los fenómenos naturales. Entre los objetivos de su investigación estaba la
estructura de los organismos, pero debido a que partían de argumentos falsos, sus
resultados fueron muy limitados.
Después de Aristóteles, durante la dominación del Imperio Romano, apenas existió
incentivo alguno para la investigación anatómica. Galeno fue un anatomista destacado,
pero debido a su experiencia limitada en disecciones, sus trabajos contenían muchos
errores. Al declinar el Imperio Romano, muchos escritos de Galeno fueron conservados
en el mundo musulmán, por unos 1,000 años. Más tarde, en Italia y en Francia, esos
escritos fueron traducidos al latín y al griego y se utilizaron como textos. La mayor parte
de la gente creía que esos escritos debían ser correctos, porque eran de la época
clásica greco-romana. Durante el siglo XVI, Vesalius estableció las bases de la
anatomía moderna.
Usando sus conocimientos de anatomía, William Harvey determinó la verdadera función
del corazón y la de los vasos sanguíneos. Otros fisiólogos, buscando la manera de
comprender una función, consideraron indispensable estudiar conjuntamente la
estructura y la función. Al regresar los colonizadores a Europa, llevaron miles de nuevas
especies para ser clasificadas e identificadas. Los taxonomistas tuvieron que idear
sistemas de clasificación basados en la estructura. De ahí que los investigadores de
plantas y animales, se vieron en la necesidad de saber anatomía.
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Cuando el hombre empezó a utilizar el microscopio, resultó inevitable el descubrimiento
de la célula como unidad básica de estructura de los organismos. Este descubrimiento
no se puede acreditar a un solo hombre; Malpighi, Grew, Swammerdam, Leeuwenhoek
y Hooke fueron microscopistas. El primer establecimiento claro y preciso de la célula
fue hecho por Dutrochet en 1824.
CAPÍTULO 2
La estructura de la célula
Objetivos:
1. Mencionar los descubrimientos o aportaciones a la Biología, de algunos
investigadores tales como: Brown, Schleiden, Pasteur, Virchow, Fleming, etc.
2. Explicar en qué forma lograron esos descubrimientos y cuál es su importancia.
3. Mencionar los constituyentes básicos de una célula, así como las funciones de
cada uno.
4. Explicar el procedimiento de división de la célula.
Los resultados obtenidos en la investigación celular, confirman el concepto de que la
célula es la unidad básica de los organismos. Un hecho importante fue la generalización
acerca del núcleo, que hizo Robert Brown. Investigaciones posteriores, vinieron a
confirmar que la célula tiene núcleo o material nuclear, por lo menos en una parte de su
vida. Otra contribución importante, hecha por Virchow, fue que cada célula proviene de
otra, ya existente. Más tarde, Fleming aclaró este concepto, demostrando que durante
la división celular, los cromosomas se dividen y distribuyen por partes iguales en dos
células hijas. Esta manera de reproducirse, llamada mitosis, se encontró aplicable, en
principio, a todas las células.
Varios factores ayudaron, en el siglo XIX, a incrementar el interés por la investigación
celular, entre ellos los trabajos de von Siebold, que vinieron a reforzar el concepto de
que la célula era la unidad fundamental y también llamar la atención acerca de los
organismos unicelulares independientes.
Pasteur contribuyó mucho, en las fermentaciones y enfermedades, dando lugar a la
microbiología ciencia que se desarrolló rápidamente. Otro investigador notable fue
Virchow que, con sus trabajos sobre las células anormales, ayudó a establecer la
patología celular como ciencia y a la vez contribuyó a aumentar el interés por los
estudios estructurales.
La historia de la investigación celular está ligada al desarrollo técnico, lo que ha
permitido a los científicos realizar mejores observaciones y analizar la naturaleza de la
estructura celular. El perfeccionamiento del microscopio fotónico, que permitía cada vez
mejores observaciones, llegó a su clímax con la introducción del microscopio de
contraste de fases. Sin embargo, el mayor desarrollo científico, en esta área de la
ciencia, tuvo lugar durante los últimos 20 años gracias al empleo del microscopio
electrónico. La investigación que se ha realizado, con este tipo de microscopio, ha
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permitido ver la estructura celular aumentada miles de veces. Aunque este instrumento
tiene todavía ciertas limitaciones, los resultados obtenidos han permitido a los biólogos
desarrollar y mejorar los modelos de la estructura celular.
CAPÍTULO 3
Las moléculas de la vida
Objetivos:
1. Mencionar las principales sustancias químicas, que constituyen a una célula.
2. Explicar su estructura química básica y el papel que desempeñan en la célula.
La materia está formada por partículas llamadas átomos. Las formas de materia más
simples son grupos de átomos con las mismas propiedades químicas. Estas formas
simples se llaman elementos.
Hay 92 elementos. Los átomos se unen unos con otros y forman moléculas. Para que
se forme el enlace, es necesaria una determinada cantidad de energía, llamada energía
de enlace químico.
El agua es el compuesto que más abunda en los organismos. Debido a los arreglos de
enlace dentro de la molécula de agua, tiene características polares. Esta polaridad
explica su capacidad para disolver muchas sustancias.
Los carbohidratos son un grupo importante de moléculas orgánicas de la materia viva.
Hay tres clases de carbohidratos: Monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Los
azúcares simples mejor conocidos son las hexosas: Glucosa, fructosa y galactosa.
Entre los disacáridos, el más conocido es la sacarosa o azúcar de mesa. Polisacáridos
son los carbohidratos más comunes. La celulosa, que se forman en las paredes
celulares de las plantas, es el polisacárido más abundante. Es un compuesto muy
resistente a la digestión y es el principal componente de la estructura de muchas
sustancias conocidas.
Las proteínas constituyen el grupo de moléculas más grandes de la materia viva;
además, son sumamente importantes en la estructura y funcionamiento de los
organismos. La clave para comprender su papel, es entender la estructura de la
molécula. La secuencia de los aminoácidos en la molécula es de importancia
fundamental. Los dobleces y rizos de la cadena de aminoácidos son ocasionados por
los diferentes grupos R, en cada aminoácido.
CAPÍTULO 4
Los organismos y su medio ambiente
Objetivos:
1. Establecer la necesidad del conocimiento y estudio del medio ambiente, en el
que se desarrollan los organismos, y no sólo de su estructura interna.
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2. Describir en qué consisten los niveles de organización superiores e inferiores al
individuo
Antes del siglo 20, los biólogos buscaban las respuestas a sus problemas mirando,
principalmente, en el interior de los organismos, pero se ha visto que los problemas
biológicos, no se pueden resolver con sólo investigar en las células, moléculas y
organismos individualmente. El ejemplo de la marea venenosa de las costas de la
Florida, indicó cómo el estudio del medio exterior puede contribuir a la resolución del
problema biológico. Específicamente, hay dos aspectos principales en un medio
exterior: El biótico, que incluye a los organismos vivientes y el abiótico, que incluye al
medio físico que los rodea.
Los biólogos especializados en el estudio del medio exterior de los organismos se
llaman ecólogos. Los ecólogos han determinado que, en la jerarquía de niveles de
organización, existen también niveles de organización superior al organismo individual.
Entre estos niveles, el primero es la población. Este nivel se define como el número
total de una especie dada, dentro de un área, en un tiempo determinado.
Los ecólogos colocan a la comunidad como el nivel de organización que está arriba del
nivel de población. Este término lo definen como el número de poblaciones en un área
determinada. Al estudiar las poblaciones, dentro de las comunidades, se ve que unas
dependen de otras. La mayoría de los ecólogos prefiere hacer el estudio de las
poblaciones de una comunidad y de su medio exterior, como una unidad
interaccionada. Esta unidad se llama ecosistema. La biósfera es un término nuevo que
incluye toda la vida de este planeta. La ecósfera es el nivel superior de organización
que incluye al mundo y toda la vida que hay en él.
UNIDAD II MODELOS DE FUNCIÓN
En biología, el término "función" se refiere al trabajo que se efectúa dentro del cuerpo
de los organismos. Una de las características más sobresalientes de las funciones
corporales es la forma ordenada de cómo se llevan a cabo. Por ejemplo, rara vez nos
damos cuenta del latir del corazón o del trabajo de los órganos digestivos. En realidad,
sólo nos damos cuenta cuando hay desórdenes en su funcionamiento. Los términos
que usamos para describir los diversos estados de desorden de las funciones
corporales son: "Dolor", "enfermedad" y "muerte".
El objetivo principal de la Unidad II es ayudarlo a comprender las funciones básicas
dentro de los organismos. Estas funciones son de transformación de energía,
regulación y reproducción, que son las responsables de que, en forma ordenada, se
lleven a cabo las demás. De la misma manera que la célula es la unidad estructural
básica dentro del organismo, también lo es como unidad básica de funcionamiento.
Mucho de la información que encontraremos en esta unidad, es el resultado de las
investigaciones hechas con empleo de técnicas complicadas para un mejor estudio del
trabajo interno de la célula. En el campo de la biología molecular, más que en cualquier
otro, operan grupos de biólogos y físicos, hecho que permite obtener fecundos
resultados.
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CAPÍTULO 5
Energía y organismos
Objetivos:
1. Explicar la necesidad de energía para las células.
2. Mencionar a la molécula universal almacenadora de energía: ATP como útil para
las células.
3. Describir cómo se lleva a cabo la transformación de energía, en los cloroplastos
de las células autótrofas.
4. Explicar qué papel juegan las mitocondrias de las células heterótrofas en la
transformación de energía.
5. Describir el funcionamiento de las enzimas en la liberación de energía, de células
autótrofas y heterótrofas.
Cualquier sistema organizado en el universo, tiene tendencias inherentes de llegar a un
gran desorden.
Todos los organismos vivos del mundo, incluso en los niveles de organización más
bajos, incluyendo las células, tienen un sistema de vida organizado que está sujeto a
esta ley. Además, los sistemas de vida no sólo mantienen el orden, por lo menos
temporalmente, sino que ellos mismos crean aún más orden, a través de sus funciones
y actividades. Este orden se mantiene y se extiende si se efectúa un trabajo para
mantenerlo, pero este trabajo no puede efectuarse si no existe un suministro de energía
adecuado.
Es en el nivel de organización celular donde la energía útil se puede obtener –la
energía responsable de mantener el orden-, incluso en los niveles de organización
superior. Sólo en las células es donde podemos encontrar la maquinaria capaz y
transformar energía, a fin de que lo puedan utilizar los demás sistemas vivientes. En
este nivel encontramos dos tipos de células: Las autótrofas y las heterótrofas. Es
necesario hacer un estudio, de cómo esas células transforman la energía para
comprender que, ninguno de los dos tipos de células puede ser totalmente
independiente.
La mayoría de las células autótrofas contienen cloroplastos, donde se efectúa la
transformación de la energía luminosa en energía de enlace químico. A través de una
variedad de reacciones químicas, la energía de enlace se utiliza en la síntesis de
numerosas moléculas diferentes. Una de las más importantes es el monosacárido
glucosa. A su vez, esta misma molécula puede ser partida dentro de la célula y su
energía de enlace se puede utilizar en otras actividades, dentro de la célula o del
organismo.
Todo este proceso de transformar la energía luminosa en energía de enlace químico,
más el proceso de síntesis, recibe el nombre de fotosíntesis.
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Las células heterótrofas carecen de cloroplastos, de ahí que no pueden efectuar la
transformación de energía de enlace químico. Por lo tanto, estas células siempre deben
tener una adecuada provisión de moléculas alimentarias, tales como: Los azúcares o
carbohidratos, lípidos y aminoácidos. La energía se tiene cuando las células
desensamblan en las moléculas y utilizan la energía de los enlaces. Este proceso se
llama respiración. Lo más importante, en este proceso de transformación de energía, es
la intervención de todo un equipo de enzimas, las cuales permiten ejecutar estas
acciones a baja temperatura y controlar a la vez estas reacciones.
Las células autótrofas y heterótrofas son mutuamente dependientes. Las autótrofas
necesitan del CO2, en su actividad sintética y en la mayoría de los casos, dan oxígeno
como subproducto. Las células heterótrofas necesitan la energía de las moléculas
alimentarias que han sido elaboradas por las células autótrofas. Las células
heterótrofas tienen respiración anaerobia y dependen del suministro constante de
oxígeno. El CO2 es un subproducto de las células heterótrofas. Por lo tanto, este
producto se reintegra a la atmósfera para el mantenimiento de las células autótrofas.
CAPÍTULO 6
Moléculas maestras controlan la célula
Objetivos:
1. Explicar qué parte de la célula controla las principales actividades de ésta.
2. Explicar qué relación tiene el núcleo de la célula con la producción de enzimas.
3. Describir el papel de los ácidos nucleídos, DNA y RNA, en la síntesis de
proteínas.
4. Explicar de qué depende el control de la producción de proteínas.
¿Qué controla a la célula – los cromosomas del núcleo o las enzimas de citoplasma? La
respuesta no fue aclarada, sino hasta la década de 1950. Entonces, como resultado de
una serie de investigaciones clave, se señaló al núcleo o más bien al DNA en él, como
el principal centro de control celular. Posteriormente, en la década de 1960 se
obtuvieron unos resultados que venían a confirmar, por lo general, estas observaciones.
Sin embargo, son varios los factores del citoplasma o del exterior celular que pueden
influir y regular la actividad del DNA, que se encuentra en el núcleo.
¿Cómo puede el DNA controlar la célula, si sabemos que las enzimas son las que
regulan toda la actividad celular? Los trabajos de Beadle y Tatum, conocidos en 1941,
guiaron a los investigadores a la resolución de este dilema. Estos investigadores
demostraron una relación definida entre las enzimas y los genes (estos últimos están en
los cromosomas del núcleo). Específicamente encontraron que si un gen del núcleo era
dañado, una enzima desaparecería del citoplasma celular. Posteriormente, cuando se
descubrió que los genes estaban constituidos por DNA, puede interpretarse de la
siguiente manera: "Al dañar el DNA de un gen, se destruye en una enzima".
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Usando el modelo de Watson-Crick del DNA, se ideó un modelo para explicar cómo el
DNA es, finalmente, el responsable de las cadenas de los polipéptidos que, al unirse,
formar las enzimas. Este modelo se llama "modelo de síntesis proteica". El DNA se
desensambla permitiendo así la formación del nucleótido RNA. Más tarde el RNA que
se "desliga", transporta el mensaje para complementar, en orden, los nucleótidos del
DNA; se llama RNA mensajero. El RNAm emigra del núcleo al citoplasma, para formar
cadenas sobre los ribosomas. Otras formas más pequeñas de RNA, denominadas RNA
de transferencia, se unen a cualquiera de los 20 diferentes aminoácidos. Cada RNA
tiene tres nucleótidos libres que van a reunirse con una sección complementaria de una
molécula del RNAm. Esta unión se efectúa con ayuda de los ribosomas. Durante el
proceso, los diferentes aminoácidos están ordenados de acuerdo con el orden de los
nucleótidos de la molécula RNAm – aunque en realidad, esta especificación está dada
por el DNA del cual fueron copiados. Luego, al romperse el RNAt deja que la cadena de
aminoácidos se una. De esta manera, un orden de nucleótidos y las moléculas de DNA
especifique el orden de los aminoácidos en un polipéptido. La secuencia de los
nucleótidos, contenida en un código determinado para un polipéptido, se considera
ahora que es un gen.
¿Qué controla el DNA? Una respuesta adecuada. El modelo operón ha ayudado a
saberlo. En la década de 1960 se ha aprendido algo al respecto.
CAPÍTULO 7
La vida se reproduce
Objetivos:
1. Explicar la reproducción de moléculas
2. Explicar la reproducción de organoides celulares
3. Explicar la reproducción celular
4. Diferenciar la reproducción sexual y asexual
5. Describir la meiosis
Las células y los organismos sucumben por la acción de las fuerzas que causan
desorden en el Universo. La materia viviente persiste por la capacidad de reproducirse.
Se estudió, a nivel nuclear, el mecanismo por el cual se reproducen por sí mismos los
ácidos nucleídos; mediante el modelo de la síntesis proteica hemos visto cómo los
ácidos nucleídos rigen la reproducción de las proteínas. La reproducción de otras
moléculas, como los carbohidratos y grasas, está, en teoría, ligada a los ácidos
nucleídos; éstos rigen la síntesis de las proteínas, algunas enzimas, éstas ensamblan
todas las moléculas que se producen en la célula.
Se sabe muy poco de la reproducción de los organoides celulares. Se ha visto que las
mitocondrias, centriolos y cloroplastos se dividen. El estudio del organoide DNA,
sugiere que los organoides, pueden ser independientes del control del DNA nuclear.
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Las células se reproducen a sí mismas por escisión. La división celular se llama mitosis,
en este proceso el material genético de los cromosomas se duplica.
Hay tres modelos básicos de reproducción asexual. El primero es la reproducción
vegetativa, se presenta tanto en vegetales como en animales. El segundo es la
regeneración, una forma especial de reproducción vegetativa, por la cual un fragmento
de organismo puede desarrollar un individuo completo. Por último, tenemos la
reproducción por esporas; ésta se realiza cuando los organismos producen células
especializadas que originan directamente otros individuos.
La reproducción sexual se realiza cuando los núcleos de dos gametos se fusionan y
desarrollan un nuevo individuo. El individuo es "nuevo", en el sentido de que tiene su
propio y único juego de DNA. El proceso de la meiosis produce los gametos,
prerrequisito necesario de la reproducción sexual. En este proceso los gametos van
provistos de la mitad del juego de cromosomas normales y evitan, de esta manera, la
multiplicación de los juegos de cromosomas al fusionarse los gametos. Cuando los
organismos se reproducen sexualmente, los genes se dispersan ampliamente a través
de la población
UNIDAD III MODELOS DE CAMBIO
¿Cómo se podrían explicar las manchas y el cuello largo y las jirafas? Con este tipo de
pregunta nos introducimos al tercer tipo de pregunta que los biólogos hacen. Las otras
dos preguntas –¿qué es? Y ¿cómo trabaja?– nos han conducido a comprender la
estructura y la función, respectivamente. Una vez que se ha conocido una estructura y
aclarado un mecanismo, sólo es lógico el tener que admirar, como llegó a existir tal
como es. La pregunta se puede hacer diferentes maneras: ¿Cómo podemos explicar
una estructura? o ¿bajo qué condiciones se originó? Y con términos semejantes,
¿cómo llegaron a obtener las manchas y su cuello largo las jirafas? o ¿cómo los
mamíferos llegaron a tener pelo y los peces escamas? o ¿por qué los pinzones tienen
picos tan diferentes?
Al preguntar: ¿Cómo aconteció? Los biólogos implican que explicación válida se puede
dar a esas preguntas; más aún, esas preguntas implican que deberán ser de naturaleza
histórica. Se en otras palabras, para encontrar una explicación a esas preguntas se
debe mirar hacia atrás a través de la historia de la vida.
El hecho más impresionante acerca de la vida en nuestro planeta, es el de los vastos
cambios que han ocurrido. ¿Qué clase de evidencias han encontrado los biólogos para
apoyar su teoría que la vida ha estado bajo grandes cambios? ¿Qué fuerzas son la
causa de que sus cambios ocurran? La más importante, ¿cómo se originó la vida?
Estas preguntas son la base de esta unidad.
CAPÍTULO 8
Evidencias de transformación
Objetivos:
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1. Explicar por qué se dice que la vida ha cambiado, a través de su historia.
2. Mencionar las pruebas directas que confirman y apoyan la evolución.
3. Mencionar las pruebas indirectas que apoyan la evolución.
Los biólogos tienen pruebas que demuestran que, en la biosfera y en todos los niveles
de organización se han experimentado cambios. Esta idea contrasta de manera violenta
con la idea primaria de que las poblaciones de especies formaban una entidad fija e
inmutable. La idea que establece que las especies no deben y no pueden cambiar, está
fuera de época.
Hay dos tipos básicos de evidencia que muestran los cambios en las poblaciones de
especies. La evidencia directa se puede ver o sentir. Los fósiles dan la mejor evidencia
directa de cambios efectuados en las especies. Observaciones contemporáneas, como
la de la población de la polilla moteada, muestran que los cambios pueden ocurrir aun
en períodos de tiempo relativamente cortos.
Otra prueba de que cambien las especies puede ser obtenido, estudiando las especies
domésticas.
Desde hace unos cuantos miles de años el hombre ha causado, deliberadamente, la
evolución de muchas especies de plantas y animales.
Se debe ser cauto con el doble uso del término "evolución". Literalmente, la palabra
significa "cambio".
Cuando este término se aplica a especies, tenemos pruebas para decir que la evolución
ha ocurrido y continúa ocurriendo. Allí también la teoría de la evolución, que establece
que todas nuestras especies modernas son los descendientes modificados de especies
que vivieron en el pasado. La teoría establece que todas las especies de hoy en día
han evolucionado a partir de antepasados que originalmente se formaron bajo
condiciones naturales. Por eso, es importante diferenciar lo que se refiere al "hecho" y
lo que se refiere a la "teoría" de la evolución.
Al lado de la evidencia directa hay más evidencias indirectas para apoyar la teoría. Las
estructuras homólogas –es decir, estructuras semejantes en especies relacionadas– y
los caracteres distintivos embrionarios, son justamente dos ejemplos de esa evidencia
indirecta. La mejor evidencia indirecta es la unidad en la estructura y función, que
encontramos en todos los organismos.
CAPÍTULO 9
Darwin y la selección natural
Objetivos:
1. Mencionar a la selección natural como el mecanismo real por el que evolucionará
las especies.
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2. Explicar como llegó Darwin a concluir el principio de la selección natural.
Una cosa es, reconocer que ocurran cambios en las especies y otra, muy diferente, es
explicar el mecanismo de estos cambios. Han sido expuestos los mecanismos para
explicar la evolución de las especies. El mecanismo de Lamarck sostiene que los
organismos adquieren adaptaciones a su medio ambiente y que éstas pasan a sus
descendientes. El mecanismo darwiniano, ha sido comprobado por numerosos
experimentos y se considera como un hecho científico por la mayoría de los biólogos.
El viaje de Darwin, alrededor del mundo, le ayudó a prepararse para estudiar la
evolución del mecanismo que la produce. Sus observaciones sobre las especies de las
islas cercanas a tierra firme y las secuencias de fósiles en las capas de las rocas, le
convencieron de que la evolución debería ser tomada en cuenta para la comprensión
de las especies actuales. Su lectura del ensayo de Malthus y su estudio de las
poblaciones domésticas, que ayudaron a comprender que ciertos descendientes de una
población podían tener adaptaciones que les serían favorables. Su teoría de la
selección natural significa que unos individuos de una población están más capacitados
para dejar descendencia que otros.
Darwin es un hombre excepcional, que dedicó gran parte de su vida a acumular
abundantes pruebas en apoyo de su teoría, por esta razón, antes de que publicara su
teoría Alfred Wallace llegó a la misma conclusión. Darwin quedó asombrado ante este
hecho, pero sus primeros trabajos no publicados así como todo el grueso de sus
evidencias sustanciales, le hicieron merecedor al reconocimiento del mundo científico
como el principal autor de la teoría. Hoy, después de un siglo de haber sido publicada la
teoría de Darwin de la selección natural, se considera esta como el más importante
principio explicativo en biología.
CAPÍTULO 10
Evolución una perspectiva moderna
Objetivos:
1. Mencionar las fuentes de variación.
2. Explicar cómo se originan las nuevas especie.
3. Explicar cómo se originó la vida.
Las contribuciones de Darwin a la teoría evolutiva originaron problemas tales como:
¿Cuáles causas ocasionaron la variación en las poblaciones? ¿Cómo surgen nuevas
especies? ¿Cómo se originó la vida?
La mutación es básica en las variaciones de un grupo o población, puede ocurrir en el
DNA por la duplicación de series completas de cromosomas. Este último tipo de
votación se llama poliploide.
El origen de las especies, es un título erróneo, ya que en él nos explica cómo se
originan las especies. Investigaciones en especies de las remotas o archipiélagos, han
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permitido saber que el aislamiento geográfico, permite multiplicar las especies. Ya que
ésta desarrolló un mecanismo de aislamiento que impide la hibridación entre los padres
de la población. Si dos especies viven en contacto, no deben competir por el mismo
nicho.
El origen de la vida entregado al hombre. Los biólogos se han interesado en hipótesis
comprobables en el laboratorio. Se ha tratado de demostrar la generación espontánea,
obteniéndose resultados contradictorios. La hipótesis de Oparin es la más aceptada.
Después del experimento de Miller, se sumaron mayor número de adeptos a esta
hipótesis. Las investigaciones de Fox han dado algunos resultados positivos, a
sintetizar moléculas biológicas en condiciones similares a las que presentaba la tierra
en sus primeras etapas. No obstante, los biólogos aún están muy lejos de crear células
a partir de materias sin vida.
CAPÍTULO 11
El orden salió del caos
Objetivos:
1. Mencionar cuales son las bases necesarias para la clasificación de un organismo
en un sistema taxonómico
Durante los 2,500 millones de años que probablemente tiene la vida de existir, las
fuerzas evolutivas han producido un gran número de especies. Con la taxonomía se
trata de ordenar la aparente dispersión de organismos. Los taxonomistas usan sistemas
de clasificación basados en que, unos organismos son más parecidos a otros y los
agrupan en categorías. Los primeros consideraron la estructura superficial para la
clasificación. Los taxonomistas de los siglos XVII y XVIII los clasificaron de acuerdo con
los sistemas “naturales”. Éstos estuvieron basados en semejanzas estructurales de los
organismos.
Los taxonomistas modernos utilizan, modificado, el sistema de clasificación propuesto
por Linnaeus en 1758. Actualmente, los organismos se agrupan por relaciones
evolutivas. Los organismos, con relaciones evolutivas más estrechas, se agrupan juntos
y los que presentan relaciones más distantes se agrupan separadamente.
Los rasgos taxonómicos recomendados por Linnaeus, han sido incorporados a las
clasificaciones modernas. Los organismos agrupan en jerarquías filogenéticas, siendo
un sistema de categorías más específicas. Las principales categorías en orden
descendente son: Reino, phylum, clase, orden, familia, género y especie. Con el
sistema binomial de Linnaeus se identifiquen las especies con dos nombres en latín. El
primer nombre se llama género, se escribe con letra mayúscula y cursiva; el segundo
nombre, la especie, con letra cursiva minúscula.
Todo sistema de clasificación siempre se discute. Un problema de discusión lo
proporcionan los organismos unicelulares, ya que no se pueden clasificar como plantas
ni como animales. El sistema que sigue a este capítulo es el que clasifique mejor las
especies, de acuerdo con el criterio de bastantes biólogos contemporáneos
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PARTE II
Modelos de Estructuras y Función en los Organismos
Tres funciones básicas – transformación de energía, regulación y reproducción – se
efectúan dentro de la célula. Pero, ahí son huéspedes de otras funciones que también
se efectúan dentro de los organismos, siempre que las tres funciones básicas continúen
normalmente. Estas “otras” funciones junto con sus estructuras asociadas, forman el
contenido que se va a estudiar en la Parte II.
Las funciones de “transporte” son un grupo de funciones vitales dentro de los
organismos. Cuando la energía se transforma en la mitocondria de células heterótrofas,
puede estar presente el oxígeno.
¿Cómo llegó ahí? Sabes cómo comenzó su viaje hasta la célula de un organismo como
el tuyo. Es inhalado de la atmósfera por las funciones combinadas de la respiración,
músculos asociados y conductos pulmonares. Pero eso es solamente el comienzo. El
oxígeno pudo ser absorbido por la sangre y transportado, “sondeando el sistema”, hasta
llegar al medio ambiente inmediato de la célula.
Entonces se mueve desde el ambiente exterior de la célula, cruza la membrana celular
y entra en la mitocondria. Esto es efectivamente un viaje y en caso que algunas de las
funciones se perturben, impedirá el transporte de esta materia vital y cesará la
transformación de la energía. El resultado es un completo desorden, es decir, la muerte.
Hay otros tipos de funciones tan importantes, tales como las funciones de transporte.
Las funciones de la digestión preparan grandes cantidades de moléculas de comida
para que puedan ser absorbidas y transportadas por las células. Muchas funciones
importantes están complicadas en la comunicación de miles, millones o billones de
células que componen los organismos multicelulares. Muchas de estas funciones se
efectúan por células especializadas de un sistema nervioso. Otras funciones
transmisoras son efectuadas varios mensajeros químicos, tal como el sistema
endócrino productor de hormonas.
También hay funciones de defensa y reparación, las cuales permiten al organismo
expulsar a los invasores exteriores y reparar el daño causado por cada uno de ellos.
UNIDAD IV La Vida en sus Formas más Simples
En el siglo XVII, Leeuwenhoek descubrió un hecho importante sobre la vida en la Tierra:
La mayor parte es invisible. Cuando examino sus raspaduras dentales al microscopio
halló que, “todas las personas que viven en la Unión de Países Bajos no son tan
numerosos como los animales que viven y transporto cada día en mi propia boca”.
Desde los hallazgos de Leeuwenhoek, la microbiología ha progresado como una
importante rama de la biología. De esta unidad entenderá por qué el estudio de los
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microbios es importante primero, se estudiará el campo de los virus, partículas
diminutas que representan “el umbral de la vida”. Las investigaciones con virus han
originado conocimientos médicos de gran valor y nos han ayudado a comprender el
control de los mecanismos celulares de importancia fundamental en todos los campos
de la biología.
Después de los virus, estudiará las bacterias y otros organismos unicelulares. Estos
microorganismos son importantes por sí mismos; más desde el punto de vista
experimental, porque su estructura celular se adapta directamente a cualquier
circunstancia que el investigador desee crear.
Verá como los microbios han ayudado a que los biólogos comprender los procesos
celulares, como los que se efectúan en los organismos más complejos.
CAPÍTULO 12
El umbral de la vida
Objetivos:
1. Mencionar cuáles son los microorganismos que se consideran en el umbral de la
vida es decir; entre lo vivo y lo no vivo.
2. Explicar el papel de los virus en la naturaleza, como causantes de enfermedades
a animales, plantas y el hombre.
3. Mencionar como se ha logrado el control de algunas enfermedades causadas
por virus.
El nombre de “virus” data de algunos cientos de años, cuando los médicos asociaron
los virus con líquidos infecciosos secretados de las llagas y otras lesiones. En el siglo
XIX y a principios del actual, el término virus era aplicado a una sustancia desconocida
que se deslizaba a través de los filtros más finos conocidos entonces. Luego, con la
obtención de filtros más finos se encontró que, el virus era una partícula
extremadamente pequeña. A esto siguió el trabajo de Wendell Stanley; demostró que el
virus podría ser cristalizado y aun así, mantener sus propiedades infecciosas.
El conocimiento de la naturaleza de los virus resulta de los experimentos que revelan su
estructura química y las funciones de las partes que lo constituye. La partícula viral es
la unión de proteína y ácido nucleído DNA o RNA, según el tipo de cada virus. La
proteína y el ácido nucleído complejo pueden tener una de las tres clases básicas de
simetría. Además, pueden ser incluidas dentro de la partícula otras sustancias tales
como materias grasas. El componente infeccioso de un virus es el ácido nucleído. Éste
invade la célula donde se reproduce y su código es traducido por la maquinaria de
síntesis de las proteínas de la célula. Las proteínas específicas de la “cubierta” son
sintetizadas, así como un número variable de enzimas. Después de corto tiempo,
algunas moléculas de proteínas se agrupan alrededor de bandas del ácido nucleído
viral. Esto da lugar a virus de formación reciente y a la muerte de la célula invadida. No
todas sucumben inmediatamente a las acometidas de la molécula. Los experimentos
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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con células bacteriales, han demostrado que algún DNA viral puede ser retenido, dentro
de la célula, sin reproducirse ni causar daño. Esas células lisogénicas pueden ser
destruidas, cuando ciertos agentes físicos hacen que el ácido nucleído viral se torne
activo.
El control de las enfermedades virales ha sido el objetivo de los virólogos. El desarrollo
de vacunas del virus se detuvo, por la falta de técnicas adecuadas de cultivos, pero con
el desarrollo de las técnicas en embriones de pollo y de cultivos de tejidos y, más tarde,
en unión de los antibióticos bacteriales se desarrollaron vacunas para la mayor parte de
las enfermedades virales.
CAPÍTULO 13
La vida en las células más simples
Objetivos:
1. Explicar los mecanismos de asimilación y desecho de las células autótrofas y
heterótrofas.
2. Explicar el transporte de las partículas alimenticias, en términos de los
fenómenos físico-químicos de: difusión, osmosis y diálisis.
3. Explicar el proceso de digestión en las células en relación con la acción de las
enzimas.
4. Describir los ciclos del carbono y del nitrógeno.
5. Explicar qué tipo de relaciones físicas pueden establecer los microorganismos
entre sí o con macroorganismos
Los microorganismos brindan, al biólogo, la oportunidad de estudiar la vida en las
formas más simples. Los procesos de que se valen los microorganismos, para digerir y
transportar los materiales a su medio y en su medio, son de gran interés en la
investigación biológica. Los microorganismos son importantes por las relaciones que,
dentro de la biosfera tienen con otros organismos.
Todo organismo, unicelular o pluricelular debe ser capaz de intercambiar sustancias
con su medio ambiente. Además, debe ser capaz de mover las sustancias necesarias
hacia las áreas donde se precisen. Éste se llama problema de transporte. El proceso de
difusión es el mecanismo principal con el que los organismos más simples resuelven el
problema de transporte. También se toma en cuenta el transporte por flujo. Todas las
células están rodeadas por una membrana citoplásmica semipermeable que controla la
entrada y salida de los materiales de todas las células.
Muchos microorganismos toman de su medio ambiente sus sustancias alimentarias.
Éstas, en muchos casos, se deben desintegrar en compuestos químicos más simples
para que se puedan transportar utilizar por la maquinaria celular. Este proceso se llama
digestión. Los microorganismos, efectúan su digestión de dos maneras: a) La digestión
extracelular, las enzimas son secretadas en el medio ambiente para digerir el alimento
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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fuera de la célula; b) la intracelular, los alimentos son digeridos en vacuolas que se
mueven en la célula. El cómo funcionan las enzimas es la célula ha sido parcialmente
resuelto al investigar los lisosomas.
Los microorganismos son muy importantes a pesar de su tamaño y grado de
organización. Su trabajo ayuda a regenerar el bióxido de carbono de la atmósfera. El
papel de los microorganismos en el ciclo del nitrógeno, es el de proporcionar moléculas
nitrogenadas, tanto los animales como los vegetales. Las relaciones bióticas son
variadas y abundantes. Muchas de las relaciones bióticas de estos diminutos
organismos aún no son totalmente conocidas.
CAPÍTULO 14
Los organismos simples se reproducen
Objetivos:
1. Describir la reproducción de las bacterias de forma asexual: por fisión binaria y
geminación y en forma sexual; por transformación, conjugación y trasducción.
2. Describir cómo se forma las endosporas.
3. Describir las diferentes formas en la estructura de las bacterias; cocos bacilos y
espirilos.
4. Describir la reproducción asexual de las algas azul y la alteración de
reproducción asexual y sexual de algas verdes y hongos.
5. Explicar la alternancia de reproducción sexual y asexual en algunos protozoarios.
Los organismos simples ofrecen una oportunidad única para estudiar los mecanismos
de la reproducción. Las bacterias y las algas azul-verdes carecen de un motivo bien
definido y la división de sus células no se lleva a cabo por la mitosis; se reproducen
sexualmente – por la escisión de la célula. Los biólogos no están seguros de cómo se
maneja el material genético, para ser distribuido equitativamente entre las dos células
hijas que resultan de esa división.
Las poblaciones de bacterias obtenidas en laboratorio, han sufrido procesos ocasionan
una nueva combinación de genes. Por el proceso de transformación, el DNA de una
célula es absorbido incorporado al DNA de la otra, resultando así una alteración de las
propiedades genéticas de las células receptoras.
Ciertas cepas de bacterias intercambian material genético por conjugación. El
cromosoma bacterial de una célula pasa, a través de un puente citoplásmico, a la otra
célula. El DNA o RNA viral llega por transducción a adherirse a los cromosomas
bacteriales, que funcionaría como suplemento del propio complemento del DNA de la
célula bacterial.
Otras algas, hongos y protozoarios muestran una variedad de modelos de
reproducción. Sin embargo, muchos de ellos alternan una fase sexual con otra asexual.
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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Además del arte alternancia asexual y un sexual, ciertos microorganismos parásitos
alternan entre dos o más huéspedes. Un ejemplo de ellos es el plasmodium,
protozoario parásito que causa la enfermedad de la malaria. Este organismo completa
su fase sexual de reproducción dentro del mosquito anopheles – huésped primario. La
fase asexual puede completarse dentro del hombre – huésped intermediario.
UNIDAD V Animales y planta: conservación del individuo
El individuo, vegetal o animal, es una compleja masa de células eficientemente
organizadas en tejidos, órganos y sistemas de órganos. La mayor parte de esta
compleja maquinaria está destinada para el “servicio” de la célula, que consiste en
abastecerle materiales nutritivos y oxígeno. Además, el bióxido de carbono y
desperdicios deben eliminarse de la célula para evitar que se acumulen y la destruyan;
si se logra que las células mantengan ese equilibrio, automáticamente se logra la
conservación del organismo completo.
En la Unidad Cinco estudiaremos tres funciones principales qué sirven tanto para la
conservación de las plantas como de los animales: Digestión, transporte e intercambio
gaseoso. Necesariamente hay muchas limitaciones en este breve estudio de esas
funciones. Tan sólo en los animales existen variados sistemas de transporte. Todo el
capítulo podría llenarse con un solo tema. Aquí sólo podremos discutir unos cuantos
ejemplos de cada sistema: Digestión, transporte e intercambio de gases. Al tratar cada
uno de los sistemas daremos especial importancia a sus relaciones con el organismo
humano.
CAPÍTULO 15
Modelos de Digestión
Objetivos:
1. Describir la digestión de algunos organismos unicelulares y pluricelulares.
2. Exponer los problemas que surgen en los organismos, cuando aumentan de
tamaño e incrementan el número de sus células.
3. Mencionar cómo se lleva a cabo la digestión en animales como la esponja, la
hidra y la lombriz de tierra.
4. Describir el proceso digestivo en el hombre.
5. Explicará cómo se lleva a cabo la digestión en las plantas, especialmente en las
plantas carnívoras.
Todos los organismos vivientes, para que puedan seguir viviendo necesitan material
nutritivo. La digestión es el proceso por medio del cual el material nutritivo se hace
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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asimilable a todas las células del organismo. En los organismos unicelulares, el material
nutritivo se difunde directamente o es fagocitado por la célula.
En los animales multicelulares hay una gran variedad de adaptaciones que intervienen
en la desintegración física y química de los alimentos, para que puedan ser asimilados
por todas las células del organismo. Hay animales como por ejemplo la hidra y las
esponjas que aunque son multicelulares no tienen tejidos especializados para el
proceso de la digestión. La lombriz de tierra tiene un aparato digestivo de una sola vía,
como el que se ve en los animales superiores, sólo que mucho más simple.
Sin embargo, lo básico en el proceso de su digestión es parecido en todos los
organismos multicelulares. Si hacemos una comparación del aparato digestivo de la
esponja, la hidra, la lombriz de tierra y el hombre, estructuralmente encontramos
grandes diferencias, pero se pondrá de relieve la semejanza química en todo el
proceso.
En los organismos multicelulares más complejos se encuentra un sistema hormonal y
nervioso que en realidad controla todo el proceso digestivo. De esta manera se
coordinan un gran número de partes y órganos del aparato digestivo.
El proceso de la digestión también se realiza en todas las plantas. En la mayoría de los
casos, la digestión se lleva a cabo por la desintegración de los alimentos almacenados
en la planta, que ella misma sintetizó. Sin embargo, las enzimas, los sustratos sobre los
que actúan y los productos finales son semejantes a los que se encuentran en los
animales. Las plantas carnívoras combinen el sistema autótrofo de las plantas verdes
con el sistema heterótrofo de los animales. Así también, los hongos carnívoros
combinan el sistema heterótrofo de las plantas verdes carnívoras con el heterotrofismo
característico de los hongos.
CAPÍTULO 16
Transporte en los animales
Objetivos:
1. Mencionar la existencia de la circulación de líquidos orgánicos, por ejemplo la
sangre.
2. Describir la circulación en animales simples como: esponja, hidra, gusanos
planos y anillados.
3. Explicar la composición y funciones de la sangre.
4. Describir los elementos y el funcionamiento de la circulación en el hombre.
5. Mencionar la existencia del sistema linfático
En los organismos multicelulares el sistema de transporte abastece lo esencial para la
vida de cada célula; se efectúa en parte por medio de un fluido interno, como el agua
del medio exterior que es llevada hacia el interior del animal, como la esponja; o puede
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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ser complejo como la sangre humana, donde cada componente tiene una función
específica. La mayoría de los animales tienen un sistema para mover el fluido a través
de los canales del sistema, éste varía desde las células aisladas especializadas hasta
el órgano de cuatro cámaras, el corazón de los mamíferos.
El sistema de transporte humano lleva los alimentos y oxígeno a las células del cuerpo
y además ayuda a realizar otras funciones, como la regulación de la temperatura, la
protección contra las enfermedades, etc.
CAPÍTULO 17
Transporte de plantas
Objetivos:
1. Describir el transporte o circulación en las plantas.
2. Mencionar cómo se lleva a cabo la transpiración en las plantas.
3. Mencionar cómo se lleva a cabo la absorción del agua y sales minerales en las
plantas.
4. Señalar cuáles son los tejidos o estructuras que intervienen en la circulación,
transpiración y absorción de plantas
Los sistemas de transporte en las plantas son usados para qué las materias primas se
muevan hacia los centros fotosintetizadores y los alimentos elaborados hacia todas sus
partes. Las plantas tienen un sistema de vasos y se llaman plantas vasculares.
Los vasos transportadores llevan el agua, los minerales, moléculas alimentarias y otras
sustancias a todas las partes de la planta. Las dos clases de tejido vascular son el
xilema y el floema.
El agua viaja llevando minerales disueltos, desde la raíz hacia arriba por el xilema. Los
alimentos que han sido elaborados por las células autógrafas de las hojas se mueven
hacia abajo por el floema. El tallo leñoso revela células y estructuras que ayudan al
transporte o almacenamiento de los materiales en las plantas; estas estructuras
incluyen los radios vasculares, la médula y la corteza.
El movimiento del agua, desde el suelo hacia las hojas, puede ser probado
experimentalmente; la explicación debe tener como razón principal las propiedades
coherentes del agua. La transpiración, por medio del cual el agua abandona la planta
mientras otras moléculas de agua reemplazan, es la clave del transporte ascendente de
la planta.
CAPÍTULO 18
Sistema para el intercambio de gases
Objetivos:
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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1. Mencionar las diferentes estructuras, tejidos, órganos o sistemas que actúan en
la respiración de diferentes animales: simples y superiores.
2. Establecer semejanzas y diferencias entre la respiración de la lombriz de tierra,
el saltamontes y la langosta.
3. Establecer semejanzas y diferencias entre la respiración de peces y anfibios.
4. Describirá los elementos y funciones de la respiración en el hombre.
5. Describirá la respiración en las plantas.
Los sistemas para el intercambio de gases son necesarios cuando las células están
alejadas del medio y no tienen posibilidades de tomar directamente el oxígeno por
difusión. Estos sistemas pueden estar adaptados para tomar el oxígeno del aire o del
agua. En ambos casos, el órgano que interviene está recubierto por una membrana
húmeda que permite la difusión del oxígeno y además, tiene un área grande para
absorber la cantidad de oxígeno necesaria al organismo.
Entre varios tipos de órganos desarrollados para facilitar el intercambio de gases
tenemos las branquias y los pulmones. Cada uno contiene gran número de capilares
que remueve el oxígeno absorbido. El movimiento del oxígeno desde el medio hasta las
células se realiza por el gradiente de difusión entre el medio, las células en el
mecanismo de la respiración y las células del cuerpo del individuo. El aparato de la
respiración en el hombre está protegido contra los invasores que entran procedentes
del medio. La velocidad de respiración está regulada por sustancias químicas y por
factores emocionales. La respiración libera la energía para sintetizar varios
componentes celulares y otras actividades. La energía requerida en las plantas no es
tan grande como en los animales. La respiración anaerobia proporciona toda la energía
para algunas plantas y parte para otras.
UNIDAD VI plantas y animales: regulación interna del individuo
Si un mosquito nos pica el cuello, después de una fracción de segundo le damos un
manotazo. La pequeña mancha de sangre queremos indica que el mosquito tuvo
tiempo de picar. Probablemente lo olvidaremos pronto, ya que en uno o dos días se
habrá formado un nuevo tejido y toda señal de su picadura habrá desaparecido.
Este hecho trivial, como otros muchos, ocurren con frecuencia en la vida; si meditamos
un poco en la importancia real de este hecho, veremos que innumerables millones de
células proceden a una acción inmediata y coordinada. En realidad, no nos damos
cuenta de esto y a continuación y sin ningún esfuerzo consciente de nuestra parte,
entran en acción otras células y mecanismos químicos cerrando herméticamente la
grieta del sistema vascular. Otras células responden a la alarma e inmediatamente van
al área del piquete y engloban todos o casi todos los microorganismos que hubieran
penetrado. Más aún, otra célula se reúnen alrededor de la zona dañada y que en nuevo
material para tapar la brecha, mientras las células del borde lesionado, se divide en el
trabajo para sellar el agujerito.
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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¿Qué es lo que mueve estos mecanismos vitales para entrar en acción? ¿Cómo están
reguladas las actividades diversas de los tejidos y órganos? Estas y otras preguntas, en
relación con la asombrosa capacidad del individuo, para regularse asimismo, se
estudiarán en esta unidad.
CAPÍTULO 19
Estabilidad interna del organismo
Objetivos:
1. Mencionar al control de la temperatura de la piel y al de la eliminación de
desechos como mecanismos que mantienen la estabilidad del individuo
2. Describir los mecanismos de coagulación y cicatrización.
3. Explicar el funcionamiento de los glóbulos blancos en infecciones.
4. Describir el funcionamiento del sistema linfático.
5. Explicar el funcionamiento de los anticuerpos.
En el organismo animal hay miles de mecanismos que mantienen el medio interno en
condiciones estables. Los biólogos modernos les llaman mecanismos homeostáticos.
En este Capítulo se han estudiado algunos muy importantes. Una temperatura interna
estable, es un prerrequisito para que los animales puedan mantener su actividad, en y
más variables. En el hombre, una elevación de temperatura a más de 39 °C, puede
producir daños irreparables en las proteínas. Las temperaturas más bajas ocasionan
una disminución en las reacciones químicas, que trae consigo una disminución en las
actividades del organismo. En muchos animales la piel es un órgano muy importante
para mantener estable su temperatura interna.
La eliminación de desechos es otro importante proceso homeostático. El nefrón
funciona individualmente en los animales inferiores y colectivamente dentro de los
riñones, en los animales superiores es responsable de la purificación de los fluidos. Un
nefrón es un tubo a través del cual pasa la mayoría de los componentes del fluido del
cuerpo. Las células del nefrón permiten la difusión de las sustancias útiles del fluido del
cuerpo para que, después, regrese la circulación general. Cualquier sustancia de
desecho, primero es retenida en el nefrón y finalmente, es expulsada del cuerpo.
Los organismos pueden reparar por completo los daños que sufren partes de su propio
cuerpo, mediante diversos mecanismos homeostáticos. Siempre hay un mecanismo
encargado de reparar las pequeñas cortaduras o pinchazos de la cubierta o piel de un
organismo. Hay un mecanismo de coagulación que ayuda a evitar grandes pérdidas del
fluidos del cuerpo cuando sufre un daño.
Otra función hidrostática es la captura de los invasores del organismo que, si se
multiplican, crean desórdenes dentro del medio interno. Los fagocitos desempeñan un
papel muy importante en la defensa del organismo al fagocitar los invasores. Un
mecanismo más complejo para realizar la misma función, lo efectúan los anticuerpos.
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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Son moléculas proteicas que ayudan a destruir al invasor. Actúan en diversas formas,
pero aún no se conoce bien su modo de actuar. El hombre ha aprendido a estimular
artificialmente la formación de anticuerpos. Gracias a ello se han podido proteger
muchos grupos humanos al inmunizarlos contra muchas enfermedades.
CAPÍTULO 20
Hormonas y control celular
Objetivos:
1. Mencionar a las hormonas como las sustancias que intervienen en la
comunicación, coordinación y control de las actividades celulares
2. Mencionar las glándulas y el tipo de hormonas que producen, así como las
enfermedades que produce la carencia o abundancia de ellas.
3. Señalar de las hormonas producidas por plantas su acción e importancia.
4. Explicar la producción e importancia de las vitaminas.
Existe en los animales multicelulares un sistema de coordinación o autorregulación,
para mantener el balance químico del medio fluido que rodea las células. Las
hormonas, enzimas y vitaminas son algunos reguladores químicos esenciales que
ayudan en esta coordinación.
Las hormonas no sólo regulan el metabolismo celular sino que también controlan el
trabajo de ciertos órganos del cuerpo. La interacción hormonal del hombre ayuda a
mantener su homeostasis que afecta su salud y comportamiento. Las hormonas en las
plantas controlan los movimientos de crecimiento reproducción. Las hormonas de los
insectos controlan sus ciclos de vida.
Las vitaminas son esenciales para el funcionamiento adecuado de todos los órganos,
de ahí que en muchos casos sirvan como coenzimas
CAPÍTULO 21
Los nervios controlan las células
Objetivos:
1. Mencionar
al sistema nervioso, como necesario para la comunicación
coordinación y control de las células.
2. Describir la estructura básica de las neuronas.
3. Describir el funcionamiento de las neuronas, al conducir un impulso nervioso.
4. Señalar el camino que recorre un impulso nervioso, desde su punto de entrada
hasta que se da una respuesta.
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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5. Describir los mecanismos nerviosos de algunos vertebrados.
6. Describir el sistema nervioso de los vertebrados, señalando al hombre como el
más completo.
El sistema nervioso es un medio rápido de coordinación multicelular de naturaleza
electroquímica. Las neuronas están cargadas eléctricamente. Al ser estimuladas pasan
la energía hacia las terminales del axón, donde es cambiada por una neurohormona
química. La neurohormona estimula la dendrita de otra neurona pasando el impulso a
través de la sinapsis. Las respuestas a un estímulo pueden ser lentas como las de la
esponja o rápidas como en el hombre y el calamar.
La reacción más simple arco reflejo se produce en acción refleja. En ella, el estímulo es
detectado por un nervio aferente, la respuesta resulta de un impulso a un nervio
eferente. Los animales superiores tienen un sistema nervioso central que contiene un
cerebro controlador, adaptado y especializado a la vida del organismo y uno periférico
que lleva los impulsos a través de todo el organismo.
UNIDAD VII Plantas y animales: Reproducción de individuos
La mayor parte de las plantas y de los animales inician su vida como una sola célula,
aunque al desarrollarse estén compuestos por billones de ellas. Las células de los
individuos vegetales como animales son de diferentes tipos y están organizadas en
tejidos, órganos y sistemas de órganos. El proceso de desarrollo por el cual una sola
célula reproductora se multiplica y constituye un individuo vegetal o animal es uno de
los temas principales que se estudiarán en esta Unidad Siete.
¿Cómo son producidas y fecundadas las células reproductoras? ¿Qué clase de
individuo resultara después de la fecundación y el desarrollo? Estos asuntos serán
tratados en esta unidad. Veremos que el organismo individual es el producto de los
genes heredados y del medio con el cual los genes interactúan. Se introducirá un punto
de vista biológico más sofisticado del individuo, desde donde el organismo aislado se
verá únicamente como una corrección temporal de genes del lote genético es la
población. Así, se verá en la reproducción no es más que un mero reacomodo de los
genes del lote genético – situación muy semejante a la repartición de otra mano de
cartas que han sido nuevamente barajadas.
CAPÍTULO 22
Modelos de reproducción y desarrollo
Objetivos:
1. Describir la rerpoducción de plantas de tipo “primitivo”, musgos y helechos, sus
ciclos de vida y características.
2. Describir la reproducción en plantas superiores, sus órganos reproductores,
polinización y formas de fruto y semilla..
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
23
3. Explicar las cuatro etapas del desarrollo de una planta a partir de un huevo o
cigoto.
4. Diferenciar la germinación de una semila monocotiledonea de una dicotiledónea.
Las plantas que dominan el paisaje son las plantas con semilla. Desde el punto de
partida de la evolución, son más modernas y especializadas que algunas plantas
primitivas que han sobrevivido y mantenido su lugar en la biosfera. Los musgos y
helechos son dos tipos de plantas primitivas. Ambas tienen generaciones gametofita y
esporofita distintas. Para llegar al óvulo y el espermatozoide debe nadar en el agua.
Esto limita a ambas plantas a medios húmedos. Los musgos tienen otra limitación.
Sus tallos carecen de tejidos conductores organizados; su altura está limitada por la
distancia a la que puede difundirse el agua en las células del pedúnculo.
La flor, órgano reproductor de las plantas con semillas, nos ayuda a comprender el éxito
alcanzado por estas plantas. La polinización se realiza cuando el polen de los
estambres llega al estigma. La fecundación ocurre después que el polen germina y
dirige el camino hacia abajo a lo largo del estilo hasta los óvulos. Después de la
fecundación empiece el desarrollo. Una semilla se forma y su desarrollo se detiene
temporalmente, a esta detención se le llama vida latente. A menudo la semilla
permanece en el ovario y la estructura resultante es un fruto.
El aumento celular ocurre cuando son sintetizadas más moléculas que las que se
rompen. En la división celular las células de un organismo en desarrollo se multiplican.
La diferenciación celular se realiza en varias células especializadas que se encuentran
en el organismo. La diferenciación supracelular es la organización de células
especializadas en tejidos, órganos y sistemas.
El rompimiento de la vida latente y el comienzo de la germinación puede requerir
variados estímulos del medio. Los factores que están incluídos son los periodos
alternantes de cambios de temperatura y las variantes de las intensidades de la luz roja.
En la etapa de germinación pueden presentarse dos tipos.
El modelo monocotiledóneo tiene sólo una “semilla de una hoja”. El modelo
dicotiledóneo tiene “semilla de las hojas”.
Las regiones de crecimiento dentro del desarrollo de la planta están limitadas a
determinados tejidos llamados meristemáticos. Éstos se encuentran próximos a las
puntas de los tallos y raíces y son conocidos como meristemos apicales. El tejido
meristemático lateral, localizado entre el xilema y el floema, llamado cambium, produce
el aumento del grosor del tallo.
CAPÍTULO 23
Modelos de reproducción y desarrollo: animales
Objetivos:
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
24
1. Describir la reproducción y desarrollo embrionario de organismos simples y
multicelulares como: OBELIA.
2. Describirá la reproducción y desarrollo embrionario de la rana.
3. Describirá la reproducción y desarrollo embrionario en mamíferos, especialmente
en el hombre; su anatomía interna, fisiología de los órganos reproductores, asi
como su desarrollo.
La reproducción y el desarrollo de los animales son, al principio, algo semejantes. El
sitio de vida de la Obelia ilustra la reproducción de un invertebrado.
En los anfibios se verá reproducción y desarrollo de vertebrados porque ocurre en el
agua, donde pueden ser observados. En la primavera la hembra deposita los óvulos en
el agua. El macho lo secunda con su esperma inmediatamente. Pocas horas después
de la fecundación, los huevos tienen una posición uniforme en el agua y se han
dividido. El desarrollo de la blástula seguido de la gastrulación es el último proceso que
da por resultado tres capas germinales: Ectodermo, mesodermo y endodermo. El
corazón comienza a funcionar, se desarrollan las branquias y el renacuajo empieza su
existencia independiente. Sufre cambios que lo adaptan a la vida terrestre. Al principio
el desarrollo de los vertebrados es más parecido.
Los mamíferos tienen algunas ventajas en las adaptaciones reproductoras sobre los
otros vertebrados. Una de ellas es el desarrollo interno.
Las funciones del sistema reproductor masculino son la producción y suministro de
esperma. El femenino es muy complejo; produce los gametos femeninos, aloja y nutre
al embrión, proporciona la leche para el niño y algunas hormonas que regulan el
proceso.
Una característica del sistema femenino es el ciclo menstrual. La fecundación suele
ocurrir en tres días, en la mitad del ciclo. Si el óvulo es fecundado se dividirá y el
embrión se adherirá a la pared del útero por la acción de células especiales. La
placenta, con múltiples funciones, es básica en el desarrollo.
Después de un período de unos nueve meses, la pared uterina se contrae forzando al
niño a salir del útero.
CAPÍTULO 24
Herencia y nuevos individuos
Objetivos:
1. Mencionar las reglas o leyes que gobiernan la transmisión de los caracteres
hereditarios.
2. Señalar los posibles resultados de un cruce entre dos individuo.
3. Describir los experimentos efectuados por Mendel, así como sus resultados.
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
25
4. Describir algunos modelos de gerencia en animales y en el hombre.
Gregorio Mendel, justa razón, ha sido llamado el “padre de la genética”, aunque nunca
sospechó recibir tal honor. El reconocimiento a sus trabajos llegó hasta 1900, bastante
tiempo después de su muerte.
Los experimentos de Mendel fueron realizados en chícharos del jardín, que resultaron
ser una magnífica elección debido a las muchas variedades “de línea pura” que se
obtienen fácilmente, así como por la estructura de la flor, que permite controlar la
polinización. Usando premisas científicas clásicas, Mendel trató de encontrar un modelo
significativo en los datos recogidos durante las primeras causas.
Empleando el lenguaje simbólico del álgebra, la probabilidad y su gran capacidad en el
razonamiento, llegó a lo que hoy llamamos “la teoría genética de la transmisión
hereditaria”.
Después, el mayor avance en la teoría genética lo obtuvo Sutton, con su idea llamada
teoría cromosómica. Ésta sugiere que los caracteres estudiados por Mendel fueron
transmitidos por medio de los cromosomas durante el proceso reproductivo. Más tarde,
Morgan, con sus experimentos con Drosophila contribuyó a confirmar la teoría de
Sutton. Demostró la diferencia entre los cromosomas sexuales masculinos y femeninos
y probó que el gen causante del color blanco en los ojos del macho se encuentra en el
cromosoma X. Desde entonces se han descubierto más genes ligados al sexo tanto en
la mosca de la fruta, como en otros organismos – incluyendo al hombre. Otros
experimentos realizados en Drosophila y en el maíz, proporcionaron los datos
necesarios a los investigadores, de manera que fueron capaces de construir mapas
cromosómicos que señalaban el lugar que ocupaban los genes en los cromosomas.
CAPÍTULO 25
Genes en las poblaciones
Objetivos:
1. Mencionar algunos modelos de herencia en el ser humano.
2. Explicar la determinación de los grupos sanguíneos: A, B, AB y O.
3. Explicar la determinación e importancia del factor Rh.
Mendel se interesan los organismos individuales y en sus modelos hereditarios. Los
genetistas se interesan más por el lote genético común de una población; consideran
los genes como unidad más o menos permanente dentro de ella. Los genes son
barajados y rebarajados para producir nuevos individuos.
Los genetistas están interesados en estudiar la frecuencia y distribución de un juego
particular de alelos de una población. Tales investigaciones requieren cuidadosos
muestreos y ciertas suposiciones de los miembros de la población; suponen que los
UDC, ASESORÍAS PREPA ABIERTA
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individuos se reproducen sexualmente, que el apareamiento es al azar y los genes no
entran ni salen de la población. Después de formar una población “modelo”, las
variables conocidas pueden ser consideradas incorporadas al estudio.
La ley de Hardy-Weinberg puede ser aplicada de tal modo que las frecuencias de los
genes se calculan dentro de una población. La técnica incluye el cálculo del número de
homocigóticos recesivos. Se puede deducir el porcentaje de individuos dominantes
homocigóticos o los heterocigóticos del carácter.
Aplicando el cálculo de probabilidades se puede llegar al porcentaje teórico de
individuos heterocigóticos. Esto es útil porque dice cuántos individuos son portadores
de un gen recesivo.
La mayoría de los caracteres humanos observables son continuos. Hay, sin embargo,
genes de alelos en la población humana que han sido estudiados; son conocidos dentro
de los modelos mendelianos.
Los genes de los grupos sanguíneos ABO son un buen ejemplo. Un individuo puede
heredar dos alelos de los tres posibles; los resultados predecibles son como los
chícharos de Mendel.
Los resultados de estudios de distribución genética pueden tener usos prácticos. Los
genes recesivos causan graves desórdenes en los humanos se pueden estudiar y quizá
ciertos matrimonios puedan evitarse. Otros usos son de más alcance. Por ejemplo, los
antropólogos usan los datos de los grupos sanguíneos ABO para explorar el origen y la
emigración de los individuos dentro de la sociedad actual. Algún día sabremos más de
nuestros ancestros.
PARTE III
Modelos de interacción entre los organismos y el medio
Hemos puesto de relieve anteriormente que la vida nunca se comprenderá totalmente si
los biólogos sólo se dedican a estudiar el interior de los organismos. El organismo debe
estar siempre consciente de la naturaleza del medio. Además, debe ser capaz de
comunicarse, aunque sea sólo en cierto grado, con su medio. La vida y el bienestar del
individuo están íntimamente relacionados con su medio ambiente.
Pero, ¿cómo mantiene el organismo una vigilancia de su medio? ¿Qué hace el
organismo para comunicarse con su medio? ¿Cuál es la naturaleza de los lazos que le
unen con su medio? Estas son sólo unas cuantas de las preguntas que surgen a los
biólogos cuando su investigación está dirigida, “exteriormente”, hacia el medio ambiente
de los organismos.
En esta Parte III se tratará de cómo interaccionan los organismos con su medio.
Muchas de estas investigaciones son consideradas como la “nueva” biología, debido a
que casi todas son el resultado de la actividad de los investigadores del siglo 20. Los
biólogos han empleado una amplia línea de técnicas.
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La más simple requiere solamente un observador provisto de papel, lápiz y un gran
poder de observación. Tal vez se puedan usar binoculares, telescopios o una cámara.
Otras técnicas emplean equipo de radio y radar. Un grupo de investigadores actuales
ha llegado incluso a utilizar el sistema de comunicación de los satélites en órbita.
Uno de los problemas más difíciles ha sido determinar cómo reciben los organismos la
información de su medio ambiente. Históricamente, el hombre ha interpretado el
comportamiento de los animales bajo la influencia de su propio modo de pensar y de
comportarse, puesto que el hombre recibe la mayor parte de su información por la vista
y el oído. Así, es difícil pensar en un animal que, teniendo ojos y oídos, use más bien
los sentidos del olfato y del gusto para mantenerse bien informado acerca de la
naturaleza de su medio ambiente.
UNIDAD VIII Plantas y Animales: Modelos de Interacción
No existe planta animal que pueda vivir solo, excepto en contados casos. La vida es
una serie compleja de interacciones entre los organismos y los diversos componentes
del medio ambiente. Básicamente, esta interacción es triple. Los organismos deben
obtener información de su medio, interpretarla y responder de una manera mejor. La
interacción del organismo con su medio es un importante tema de estudio en esta
Unidad Ocho.
Específicamente, ¿cómo dependen unos organismos de otros dentro de su comunidad?
En general estas relaciones de dependencia están basadas en la necesidad de la
alimentación, la necesidad de protección o la necesidad de ayuda en la reproducción.
Muchas de estas relaciones, como las relaciones de dependencia mutua entre las flores
y las abejas, son bien conocidas. Sin embargo, estas relaciones de dependencia son
sutiles y seguramente muchas de ellas aún son desconocidas. Algunas de las
relaciones más importantes que estudiaremos son simbióticas; esto es, la relación de
dependencia que requiere que organismos individuales vivan juntos en estrecha
relación física. Muchas de ellas son tan sutiles que difícilmente el biólogo las puede
comprender.
CAPÍTULO 26
Como reciben información los animales
Objetivos:
1. Describir los siguientes órganos de los sentidos: tacto en celenterados y
arácnidos y oído en los peces.
2. Explicar el funcionamiento del oído humano y del sentido del equilibrio.
3. Describir el sentido del gusto y el olfato en insectos y en vertebrados como
peces, reptiles y el hombre.
4. Explicar el funcionamiento de la visión en protozoarios anélidos, artrópodos.
Moluscos y en el hombre..
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El animal debe responder a su medio. Para dar una respuesta adecuada es necesario
que esté capacitado para obtener información de su medio ambiente. Los diferentes
mecanismos encargados de recibir la información son muy complejos. Los animales
tienen receptores que se puede clasificar en tres amplias categorías, son: Los
mecanorreceptores, los quimiorreceptores y los fotorreceptores.
Dos mecanorreceptores son células u órganos estimulados por presión mecánica o por
deformación. Los receptores táctiles del dedo humano son un ejemplo de esta clase, ya
que hay un contacto directo entre el individuo y el objeto del medio. Los receptores
auditivos perciben las vibraciones del agua o de la atmósfera. Se llaman receptores a
distancia.
Los quimiorreceptores son células u órganos que responden a las sustancias químicas
del medio. En algunos casos estos receptores, como las papilas gustativas en la lengua
humana, se ponen en contacto directo con una cantidad masiva de sustancias químicas
del medio. Otros sectores, los llamados comúnmente receptores olfativos, son los
encargados de descubrir cantidades diminutas de algunas sustancias químicas que
transportan la atmósfera o el agua. Los insectos están perfectamente adaptados para
recibir los estímulos químicos de su medio ambiente.
Los fotorreceptores son células u órganos que responden a la luz. En lo que se refiere a
la luz es necesario incluir el espectro electromagnético, porción más amplia que la
percibida por el ojo humano.
Los animales cuyos ojos son capaces de formar imágenes y distinguir las diferentes
longitudes de onda de luz blanca (color) están capacitados para conocer mejor su
medio ambiente, que los que sus ojos sólo son sensibles a lo claro y a lo oscuro. Allí la
variación en las formas de percepción de la luz entre los animales. Algunos, como la
lombriz de tierra, son capaces de distinguir la intensidad de la luz a través de células
especializadas, distribuidas por todo el cuerpo. Otros tienen receptores de luz altamente
organizados. El ojo cámara tal como lo encontramos en el calamar y en los vertebrados
es el tipo de fotorreceptor más efectivo.
CAPÍTULO 27
Comunicación animal
Objetivos:
1. Describir algunos de los medios que utilizan los animales para comunicarse
como:
a. Mensajes químicos.
b. A través del sonido que emiten.
c. Mensajes visuales.
d. A través de danzas (abejas).
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Los animales poseen medios de intercomunicación. Los animales que tienen los
quimiorreceptores bien desarrollados los utilizan para comunicarse. El hombre no
percibe estos mensajes con sus quimiorreceptores, porque le es difícil analizar su
contenido. Muchos trabajos recientes acerca de las ectohormonas, en particular las
feromonas, prometen grandes progresos en este campo. El deseo del hombre de
utilizar estos conocimientos contra los insectos indeseables puede acelerar los
progresos en el estudio del lenguaje químico que utilizan los animales.
Los mensajes auditivos también son muy usados. El hombre usa determinadas técnicas
para perseguirlos, como el espectrógrafo de sonido para estudiar y analizar los sonidos
de aves e insectos.
La interpretación de esos mensajes incluye aún un buen número de juicios que pueden
ser antropomórficos. Algunos investigadores que han trabajado con murciélagos y
abejas acerca de las comunicaciones sonoras, han visto estos animales usan mucho
este sistema tan altamente especializado.
Teóricamente, los mensajes visuales son los que más fácilmente percibe el hombre. La
mayoría de los animales que usan este tipo de comunicación visual son vertebrados
que tienen un sistema nervioso muy bien desarrollado y un comportamiento muy
complejo; la percepción del mensaje visual es fácil, su interpretación difícil. Un
problema adicional es que los más sutiles movimientos del cuerpo pueden tener un
significado, pero no podemos interpretar su valor informativo. En este campo el primero
fue Karl von Frisch, el primero en descifrar la “danza oscilante”, la cual, junto con otros
tipos de comunicación recientemente descubiertos, guía a las abejas hacia el alimento.
CAPÍTULO 28
Modelos de comportamiento
Objetivos:
1. Describir algunos modelos básicos de comportamiento animal: tactismo,
comportamiento instintivo e instintivo ciego.
2. Describir los experimentos de conocimiento de Pavlov.
3. Explicar la inteligencia como un nivel superior de comportamiento.
Es muy amplio el campo del comportamiento animal; el más simple es el estereotipado.
El trabajo clásico en este campo lo realizó Fabre con insectos. Pavlov demostró que un
reflejo estereotipado un perro podría ser modificado. Con otros experimentos se ha
demostrado que ciertos modelos de comportamiento en animales, como la planaria,
pueden ser modificados. Al comparar los cantos de los pinceles silvestres con los
cantos de los criados en cautiverio, se redujo que determinadas partes del canto son
heredadas por medio del DNA y que otras se aprenden del medio. Konrad Lorenz
trabajó con gansos y mostró que para ciertos tipos de comportamiento inmediatamente
después del nacimiento hay un tiempo crítico, después del cual no ocurre el
acondicionamiento. Este primer acondicionamiento lo llamó “impresión”.
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Para que los animales aprendan nuevos modelos de comportamiento es necesario: (1)
Estimular al animal; (2) repetirlo muchas veces; (3) premiar cada esfuerzo. Con la Caja
de Skinner se ha mostrado que estos factores afectan al aprendizaje. Hay niveles más
elevados de comportamiento que requieren perspicacia e imaginación. Esto lo han
demostrado los chimpancés y resta, el hombre. La palabra que describe esta capacidad
de aprendizaje es “inteligencia”; ésta no se ha logrado medir con precisión y tampoco
es posible, aún, diferenciar parte de ésta la hereda el individuo por medio del DNA y
qué parte la adquiere del medio ambiente.
CAPÍTULO 29
La trama de la vida
Objetivos:
1. Explicar algunas formas que mantienen unidos a los individuos dentro de una
población, comunidad o ecosistema; señalando los modelos mas comunes de
relaciones que se pueden encontrar en cualquier ecosistema
2. Explicar cómo están formados y cómo funcionan las cadenas alimenticias
3. Describir los ciclos y tramas alimenticias, así como las formas de protección de
algunos individuos
4. Describir los diferentes tipos de
parasitismo
simbiosis: comensionalismo, mutualismo y
5. Describir las sociedades, familias y otras formas de unión de individuos de una
misma especie
Con excepción de pocas especies de bacterias, los demás organismos dependen en
cierto grado unos de otros para su alimentación, protección o reproducción. Las
relaciones de dependencia entre los organismos de un ecosistema crean modelos que,
a su vez, explica uno de los más amplios de interdependencia. La cadena alimentaria
es un ejemplo. Un animal se alimenta de plantas verdes y este animal es alimento de
otro. En una perspectiva más amplia vemos que estas plantas son productores dentro
de un ecosistema debido a su capacidad de transformar la energía solar en química. A
los animales que se alimentan de estas plantas se les llama consumidores. En una
trama alimentaria en la que se aclara “quién come a quién” queda incluido un buen
número de relaciones sobrepuestas. El ciclo alimentario ilustra cómo un tercer tipo de
población, los destructores, ayuden el ciclo de la materia orgánica muerta para ser
utilizada como abastecimiento de alimento del ecosistema.
Muchos organismos necesitan relaciones de dependencia para vivir sobre o dentro de
otros organismos.
Esta relación estrecha se llama simbiosis. La relación, cuando un organismo vive dentro
o sobre otro y se beneficia de él sin causarle daño, se llama comensalismo. Otro tipo es
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el mutualismo, en el cual ambos organismos viven juntos con el objeto de obtener
beneficios mutuos. El parasitismo es otro modo adoptado por casi la cuarta parte de los
animales; sólo un organismo se beneficia de esta asociación mientras el otro sufre en
mayor o menor grado. Es muy raro encontrar un organismo multicelular que no tenga
uno o más parásitos en su interior o exterior.
También en cada especie hay relaciones de dependencia. Las mejor elaboradas son
las sociedades de insectos, por tener individuos especializados que realizan una tarea
que beneficia al grupo. Este modelo está ilustrado por las sociedades de abejas. Otro
tipo de relación es la familia. Ésta puede ser una relación de corto tiempo o por un
período largo. Los mamíferos al nacer son totalmente dependientes de la madre y por
eso, su actividad está limitada. Así, los mamíferos tienden a establecer las relaciones
familiares más estables y complejas. Hay otras agrupaciones como el hato y el
cardumen, pero aún son poco comprendidas.
UNIDAD IX El Hombre: Pasado, Presente y Futuro
En comparación con el período de tiempo por el que ha evolucionado la ecosfera, el
hombre rápidamente ha alcanzado un poder casi ilimitado para modelarla o destruirla.
También en su práctica agrícola afecta día a día a miles de clases de organismos, los
medios naturales donde no está la influencia del hombre son cada vez más raros. Aun
los más remotos lugares, como las regiones profundas de los océanos, pueden ser
conquistados ante los deseos y manipulaciones de la especie humana.
¿Cuál es el origen y la historia de la especie humana? ¿Qué le ha permitido dominar a
los demás organismos que forman su medio ambiente? Éstas son dos preguntas que
en parte y con cierta precisión sólo recientemente han sido contestadas por los
biólogos. En esta Unidad Nueve estudiaremos algunos descubrimientos notables.
¿Qué efectos ha producido el hombre moderno en su ambiente? ¿Qué efectos
producirá en el medio en los próximos años? Estas preguntas no se pueden contestar
con precisión porque los biólogos no están seguros todavía del efecto total que el
hombre moderno tiene sobre su ambiente. Sin embargo, la supervivencia de la especie
humana dependerá de cómo los miembros de las nuevas generaciones estén
preparados para obtener respuestas a esas dos preguntas. Es importante que la
juventud comparta con los biólogos algunos conocimientos en los que se apoya esta
cuestión.
CAPÍTULO 30
El hombre, pasado, presente y futuro
Objetivos:
1. Mencionar cuales son los posibles antecesores del hombre actual, su
antigüedad, su parentesco con el hombre y alguna rama de los simios, como y
donde fueron descubiertos sus restos fósiles.
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2. Describirá
las características anatómicas y de comportamiento del
autralopithecus, paranthropus, el hombre de Java y el de Pekín, el hombre de
neanderthal.
3. Mencionar al hombre de cromañón como el último hombre primitivo con más
probabilidades de parentesco con el hombre actual
Es imposible decir cuándo “apareció” el primer hombre. Al investigar en el centro y sur
de África se supo que hace 2 millones de años vivieron dos tipos de hombre-simio. Uno
de ellos, el Paranthropus, fue principalmente vegetariano. Las pruebas nos señalan que
esta especie evolucionó muy poco durante 1 millón de años. Los expertos creen que el
Paranthropus se extinguió sin contribuir a la solución del hombre actual. El otro tipo de
ser, el Australopithecus, fue cazador. Hay pruebas de que esta especie evolucionó en
individuos más desarrollados y se utilizó utensilios toscos. Los expertos creen que el
Australopithecus es el ancestro del tipo primitivo de hombre cuyos fósiles datan 500,000
años.
El Homo erectus, el primer hombre verdadero, surgió en África hace 500,000 años.
Pero durante 200,000 años estas especies se dispersaron a otros continentes. Algunos
de los primeros fósiles, los hombres de Java y Pekín, fueron especímenes de Homo
erectus que vivieron en Asia oriental. Los fósiles del hombre de unos 300,000 y 100,000
años son bastante limitados y es imposible determinar la forma evolutiva completa del
Homo erectus.
El registro de fósiles del hombre de Neanderthal data de hace 100,000 años y termina
con la aparición del hombre de Cro-Magnon hace 35,000. Aunque Neanderthal se
popularizó como “hombre de las cavernas”, evolucionó aún. Que se podría considerar
una especie de Homo sapiens – hombre actual; tal vez pudiera comparar con algunas
tribus primitivas que hoy existen.
El hombre de Cro-Magnon pertenece a la especie de hombre actual. Sus huesos no se
distinguen de los nuestros. Todo indica que fue cazador. Sus utensilios estaban bien
hechos. La pintura de sus cavernas y otros trabajos de arte indican que tuvieron gran
imaginación y que su evolución cultural fue avanzada.
CAPÍTULO 31
El hombre moderno y su medio ambiente
Objetivos:
1. Explicará la situación del hombre respecto a su medio ambiente.
2. Explicará los riesgos que se crean con la práctica de monocultivo y si relación
con los parásitos.
3. Describirá el papel de la selección artificial y natural en cuanto a la solución del
problema del parasitismo.
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4. Mencionara los riesgos que se corren al abusar de los antibióticos e insecticidas,
para el control de enfermedades o plagas y como se puede solucionar esto.
5. Expondrá los problemas con contaminación de ambos y que es en lo que se
puede hacer.
6. Mencionará los datos que muestran las estadísticas y la realidad del problema de
la sobrepoblación humana.
El hombre, como otros organismos, vive de la explotación de los recursos de su medio
ambiente. Por muchos años ha adquirido habilidad para su explotación, pero no ha
desarrollado tal experiencia y práctica de manejar el medio ambiente para continuar
explotándolo.
Los parásitos y otros organismos compiten con el hombre. La tendencia humana a
concentrarse en las ciudades ha propiciado las condiciones ideales para la difusión de
las enfermedades y causar epidemias.
Algo semejante ocurre con el monocultivo, ya que facilita el desarrollo de los parásitos
de las plantas con una dispersión más rápida a través de toda el área. Muchas de las
soluciones contra los parásitos y competidores son temporales si tenemos en cuenta la
fuerza de la selección natural. Los antibióticos han causado y probablemente seguirán
causando la evolución de cepas bacteriales resistentes. Esto se puede aplicar a los
insectos. El hombre tiene la tendencia a olvidar que un nicho vacante siempre será
ocupado por otra comunidad. Se destruye una especie y probablemente un competidor
más capaz puede tomar su lugar. Hacer difícil la vida de algunos competidores puede
favorecer a otros.
La contaminación ambiental es otro problema. En algunos casos es deliberada, en otros
accidental.
Muchas veces esas contaminaciones son efecto del descuido y la apatía. Es importante
no olvidar que sólo tenemos una atmósfera y una hidrósfera. No existe ningún método
para evitar la contaminación del aire. Algunas veces se pueden hacer ciertas
adaptaciones para evitar contaminar el agua. Pero es necesario investigar los efectos a
largo plazo que pueden producir las pequeñas cantidades de contaminación en la
atmósfera y en la hidrósfera.
La expansión de la población humana mueve a situaciones emocionales en lugar de
estimular un pensamiento racional. La expansión es un problema serio, como se puede
ver en las estadísticas del crecimiento de la población. La tasa de crecimiento actual es
de 3, 840,000 individuos por mes. Los biólogos están seguros que hay un límite en el
cual el medio ambiente no soportará este crecimiento.
Pero es imposible determinarlo; casi todo depende de que los requerimientos futuros
del hombre sean “adecuados” o “necesarios”. Sin embargo, hay decisiones que están
más allá de la mirada de los biólogos. Aristóteles sugirió que los fenómenos naturales
pueden ser comprendidos por el hombre. Ciertamente, no hay otro problema que
requiera más pensamiento potencial, racional y de comportamiento del hombre.