Una visión de la vida
Topic principal
1.3 NIVELES DE ORGANIZACIÓN
BIOLÓGICA
1.4 TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN
1.5 LA ENERGÍA DE LA VIDA
1.6 EVOLUCIÓN: EL CONCEPTO BÁSICO
UNIFICADOR EN BIOLOGÍA
1.7 EL PROCESO DE LA CIENCIA
Los organismos presentan diferentes
niveles de organización.
A nivel celular, muchos tipos de átomos y moléculas se asocian entre sí para formar células. Sin embargo, una célula es mucho más que un montón de átomos y moléculas. Sus propiedades emergentes hacen de ésta la unidad básica estructural y funcional de la vida, el componente más simple de la materia viva que puede realizar todas las actividades necesarias para vivir.
Durante la evolución de organismos multicelulares, las células se
asociaron para formar tejidos.
Se pueden identifi car varios niveles
de organización ecológica.
Los seres humanos procrean solamente bebés humanos. En los organismos que se reproducen sexualmente, cada descendiente es una combinación de los rasgos de sus padres. Una molécula de ADN consiste de dos cadenas de átomos que se pliegan entre sí para formar una hélice. El ADN es el material hereditario que transmite información de una generación a otra. Cada cadena se compone de subunidades llamadas nucleótidos. La secuencia de nucleótidos constituye el código genético
El ADN transmite información
de una generación a la siguiente
La información se transmite por señales
químicas y eléctricas.
Los organismos interactúan para formar niveles aún más complejos
de organización biológica. Todos los miembros de una misma especie que viven en la misma área geográfica, al mismo tiempo constituyen una población.Una comunidad puede constar de cientos de diferentes tipos
de organismos.
Los genes controlan el desarrollo y funcionamiento de cada organismo.
El ADN que constituye los genes contiene las “recetas” para hacer todas las proteínas requeridas por el organismo. La señalización celular es actualmente un área de intensa investigación. Un aspecto importante ha sido la transferencia de información entre las células del sistema inmunológico. La información también se debe transmitir de un organismo a otro.
Los mecanismos para este tipo de comunicación incluyen la liberación
de productos químicos como feromonas, las señales visuales y sonoras. Típicamente, los organismos utilizan una combinación de varios tipos de señales de comunicación.
La vida depende de un aporte continuo de energía del Sol ya que cada
actividad de una célula viva o un organismo requiere energía. Siempre
que se utiliza energía para realizar trabajo biológico, una parte de ella se convierte en calor y se dispersa en el ambiente.
La evolución es el proceso por el cual las poblaciones de organismos
cambian con el tiempo. La teoría evolutiva se ha convertido en el concepto unificador más importante de la biología.
Para el estudio de la vida, se
necesita un sistema para organizar, nombrar y clasificar sus múltiples
formas. La sistemática es el campo de la biología que estudia la diversidad de los organismos y sus relaciones evolutivas. El sistema de Linneo para denominar especies se conoce como sistema de nomenclatura binominal porque a cada especie se le asigna
un nombre de dos partes. La primera parte del nombre es el género, y la segunda parte, el epíteto específico, que designa una especie particular que pertenece a este género.
Así como las especies estrechamente relacionadas se pueden agrupar
en un género común, los géneros relacionados se pueden agrupar en un
grupo más amplio, en una familia. Las familias se agrupan en órdenes, las órdenes en clases, y las clases en fi los (singular, fi lo). Los fi los se pueden asignar a reinos, y los reinos se agrupan en dominios. Cada
agrupación formal a cualquier nivel es un taxón (plural, taxa)
Los sistemáticos han desarrollado un árbol de la vida, un árbol
genealógico que representa las relaciones evolutivas entre los organismos. Estas relaciones se basan en características comunes, incluidas las
similitudes estructurales, de desarrollo, de comportamiento, y moleculares, así como en la evidencia fósil. Aunque el árbol de la vida es un trabajo en progreso, la mayoría de
los biólogos en la actualidad asignan los organismos a uno de los tres
dominios y reinos o clados.
Cada organismo es el resultado de numerosas interacciones entre las
condiciones ambientales y los genes heredados de sus ancestros. Las adaptaciones de los seres vivos a los cambios en el ambiente se producen como consecuencia de los procesos evolutivos que
tienen lugar en el tiempo e implican muchas generaciones.
una teoría de la evolución a la atención general y
sugirieron un mecanismo posible, la selección natural, para explicarla. Presentó suficiente evidencia para apoyar su hipótesis de que las actuales formas de vida descienden, con modificaciones, de las
formas ya existentes. Los miembros individuales de una especie muestran alguna variación entre sí. Los organismos producen muchos más descendientes que los que sobreviven y se reproducen.
Todos los genes presentes en una población constituyen su acervo genético. En virtud de su acervo genético, una población es una reserva de variación genética. Conforme una población se adapta a las presiones ambientales y explota nuevas oportunidades para encontrar alimentos, manteniéndose
segura, y evitando a los depredadores, la población se diversifica y las nuevas especies pueden evolucionar.
El proceso de la ciencia requiere investigación, es dinámico, y a menudo crea
controversia. El método científico consiste en una serie de pasos ordenados. Utilizando el método científico, los científicos realizan observaciones cuidadosas, hacen preguntas importantes, y generan hipótesis.
La ciencia requiere de procesos
de pensamiento sistemáticos. La ciencia es sistemática. Los científicos suelen organizar y con frecuencia cuantifican el conocimiento, haciéndolo realmente accesible a todos
los que desean basarse en sus fundamentos.
El razonamiento deductivo comienza
con los principios generales: En el razonamiento deductivo, se provee
de información en forma de premisas, y se generan conclusiones con base en esa información. La deducción obtiene a partir de principios generales, conclusiones específicas
El razonamiento inductivo inicia
con observaciones específicas: El razonamiento inductivo es lo opuesto a la deducción. Se comienza con observaciones específicas y se da una conclusión o se descubre un principio general.
Los científicos hacen observaciones cuidadosas
y preguntas críticas.
En 1928, el bacteriólogo británico Alexander Fleming observó que un
moho azul había invadido uno de sus cultivos bacterianos. Casi lo descarta, pero luego se dio cuenta de que el área contaminada por el moho estaba rodeado por una zona donde las colonias de bacterias no crecían
bien. Estas bacterias eran organismos del género Staphylococcus que pueden causar infecciones de la piel y furúnculos.
Flujo de energía a través de la biosfera
El ingreso continuo de energía solar sostiene el funcionamiento de la biosfera. Durante la fotosíntesis, los productores utilizan la energía luminosa del Sol para formar moléculas complejas de dióxido de carbono y agua.
La mayoría de estos organismos utilizan la luz del Sol como fuente de energía para realizar la fotosíntesis, que es el proceso mediante el cual los productores sintetizan moléculas complejas tales como glucosa (un azúcar) a partir del dióxido de carbono y agua. La energía luminosa se transforma en energía química, que se almacena en los enlaces químicos de las moléculas de los alimentos producidos. El oxígeno, que es requerido por las células de la mayoría de los organismos, incluyendo las células vegetales, es un subproducto de la fotosíntesis.
Los biólogos utilizan un sistema binominal
para nombrar a los organismos.
La clasifi cación taxonómica es jerárquica.
El árbol evolutivo de la vida incluye
tres dominios y varios reinos.
Las especies se adaptan en respuesta
a cambios en el ambiente.
La selección natural es un importante mecanismo
por el cual la evolución sigue su curso.
Las poblaciones evolucionan como resultado de presiones selectivas de los cambios en su entorno.
Los organismos crecen y se desarrollan.
El crecimiento biológico implica un aumento en el tamaño de las células individuales de un organismo, en el número de células, o en ambos.
Los organismos regulan sus procesos metabólicos.
Los procesos metabólicos ocurren de manera continua en todos
los organismos, y deben ser cuidadosamente regulados para mantener
la homeostasis, un ambiente interno adecuado y equilibrado.
Los organismos están compuestos por células.
Todos los organismos
consisten de unidades básicas llamadas células. Las nuevas células se
forman sólo por la división de células previamente existentes.
Los organismos responden a estímulos.
Todas las formas de vida responden a estímulos, a los cambios físicos o
químicos en su ambiente interno o externo.
Los organismos se reproducen.
Reproducción asexual
Un individuo da lugar a dos o más descendientes que son similares al progenitor. La única manera de que se produzca la variación en un organismo de reproducción asexual es por mutación genética, un cambio permanente en los genes.
Reproducción sexual.
Generalmente, cada uno de los dos
progenitores contribuye con un gameto (espermatozoide u óvulo).
Los gametos se fusionan para producir los descendientes. La reproducción sexual se
lleva a cabo por la fusión de un óvulo y un espermatozoide para formar
un óvulo fecundado.
La oportunidad con frecuencia desempeña
un papel en el descubrimiento científico.
Una hipótesis es una afi rmación comprobable.
Una hipótesis refutable se puede probar
Los modelos son importantes en el desarrollo
y en la prueba de hipótesis
Muchas predicciones
se pueden probar por
experimentación.
Los investigadores deben evitar el sesgo.
Los científi cos interpretan los resultados
de los experimentos y obtienen conclusiones
El error de muestreo puede llevar
a conclusiones inexactas.
Los experimentos deben ser reproducible