Blog de la asignatura de Biología y Geología de 4º de ESO.
"Mucha gente pequeña, en lugares pequeños, haciendo cosas pequeñas, puede cambiar el mundo" (E. GALEANO)
Las biotecnologías consisten en la utilización
de bacterias, levaduras y células animales en cultivo para la fabricación de
sustancias específicas. Permiten, gracias a la aplicación integrada de los
conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería
química aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los
microorganismos y los cultivos celulares.
Según
el Convenio sobre Diversidad Biológica
de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación
tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados
para la creación o modificación de productos o procesos para usos
específicos".
De acuerdo al campo
de aplicación la biotecnología puede ser distribuida o clasificada en seis
amplias áreas que interactúan: Biotecnología en salud humana, Biotecnología
animal, Biotecnología Industrial, Biotecnología Vegetal, Biotecnología ambiental
y Biotecnología alimentaria.
En la biotecnología alimentaria destaca el proceso de fermentación, con dos tipos principales:
Fermentación alcohólica o etanólica.
El etanol resultante se emplea en la elaboración de
algunas bebidas alcohólicas, tales
como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc. Aunque en la actualidad se
empieza a sintetizar también etanol mediante la fermentación a nivel industrial
a gran escala para ser empleado como biocombustible.
El CO2 que se libera en este proceso es también el causante del
esponjamiento de la masa de pan
durante su fermentación.
Fermentación
láctica. En la fabricación de productos lácteos, como yogur, queso y
otros lácteos fermentados (kéfir, kumis, etc.), así como en la
elaboración de alimentos prebióticos y probióticos.
En el campo de la biotecnología industrial farmacéutica destacan varias aplicaciones:
Producción de antibióticos (naturales, semisintéticos o sintéticos).
Obtención de proteínas recombinantes, como el ejemplo de la insulina humana.
Vacunas de nueva generación, como por ejemplo las vacunas recombinantes y comestibles.
Producción industrial de sueros.
En la biotecnología ambiental también existen múltiples campos de aplicación:
La biorremediación para la limpieza de lugares contaminados.
Depuración de aguas residuales.
Tratamiento de residuos y compostaje.
La biodegradación de materiales (por ejemplo, los plásticos biodegradables)
La biotecnología agropecuaria(vegetal y animal) es el conjunto de
las posibles aplicaciones de la biotecnología a las actividades productivas del
ámbito agropecuario (agricola y ganadero), utilizándose en varias vías de investigación:
Plantas resistentes a insectos.
Cultivos resistentes a los virus.
Tolerancia a herbicidas.
Mejora nutricional de los cultivos o bioenriquecimiento.
Cultivos tolerantes a ciertos metales del suelo, como el aluminio.
Organismos Modificados Genéticamente (OMG) o transgénicos. Sobre su aplicación alimentaria podéis ver los siguientes vídeos:
En el caso sin duda más polémico, que es la biotecnología aplicada a la salud humana,
se aportan varios documentos de apoyo sobre temas tan controvertidos
como el uso de vegetales y animales transgénicos, la ética de los trasplantes, la
terapia génica, la clonación, etc.
Aunque es un tema muy complejo y en desarrollo todavía, os doy esta información sobre la epigenética y aprovecharemos para ver gran parte del vídeo en clase.
Nuestro Genoma está formado por nuestro ADN (Acido Desoxirribonucleico) en forma de 6,000 millones de piezas que combinan cuatro “sabores”: A, C, G y T (Adenina, Citosina, Guanina y Timina). Es nuestro Abecedario. Pero a esta base se suma la regulación de la misma, que sería la ortografía y la gramática de ese abecedario: es lo que denominamos la Epigenética.
En la epigenética, destaca una señal de acentuación: la metilación del ADN, que significa tener una C o una metil-C. La primera suele significar que un gen esta expresado y activo, mientras la segunda que un gen esta callado e inactivo. Nuestro ADN “habla” cuando produce otra molécula llamada ARN (Acido Ribonucleico). Hasta hace muy poco, se creía que dicha molécula solo era un intermediario poco regulable capaz de producir proteínas (como la insulina, la hemoglobina y otras) a partir de la orden del ADN.
Hoy, un artículo publicado en Cancer Discovery por Manel Esteller, Director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), Investigador ICREA y Profesor de Genética de la Universidad de Barcelona, nos explica que ese ARN también tiene una ortografía y gramática propias, igual que el ADN.
Se trataría de la Epigenética del ARN, también denominada Epitranscriptómica.
"Es conocida la paradoja de que a veces el ADN produce un ARN pero éste acaba no originando la proteína. Como en estos casos la alteración no está ni en el genoma ni el proteoma, pensamos que debía estar en el transcriptoma, es decir, en la molécula de ARN”, comenta el Dr. Esteller. “En los últimos años, nos hemos dado cuenta de que nuestro ARN está altamente regulado y si a nivel de ADN solo dos o tres modificaciones lo controlan, pueden existir centenares de pequeños cambios en el ARN que controlan su estabilidad, su localización intracelular o su maduración en los seres vivos”.
En células humanas este campo se ha empezado a estudiar en detalle en los últimos cinco años. “Por ejemplo, ahora sabemos que el ARN se puede metilar igual que el ADN y de forma altamente específica”, comenta el Dr. Manel Esteller, “y aún más recientemente hemos observado que estas modicaciones epigenéticas del ARN pueden ser claves en la regulación de los ARN “guardianes”, denominados ARN no codificantes.”
El artículo apunta además a que el Epitranscriptoma podría verse alterado en algunas enfermedades humanas, mientras que también se están descubriendo alteraciones en genes responsables del cáncer. “Será una etapa de investigación excitante para ésta y la proxima generación de científicos”, concluye el investigador.
Fuente del texto y de la imagen: http://biotech-spain.com/es/articles/despu-s-del-epigenoma-el-epitranscriptoma/
Os planteo la realización de un trabajo obligatorio por grupos de dos alumnos (los grupos se han hecho en clase) sobre las numerosas aplicaciones (unas más clásicas y otras mucho más recientes) de la Biotecnología (y alguna de Geotecnología), como las siguientes:
Proyecto Genoma Humano (PGH) y sus aplicaciones.
Inmunoterapia del cáncer.
Biorremediación.
Cultivos resistentes a patógenos y bioinsecticidas.
Proteínas humanas recombinantes.
Alimentos probióticos y prebióticos.
Vacunas de nueva generación y producción industrial de sueros.
Acuicultura.
Biodegradación de materiales (incluye los plásticos biodegradables).
Alimentos obtenidos por fermentación.
Tratamientos de aguas residuales y de residuos.
Vegetales transgénicos en alimentación.
Animales transgénicos y xenotransplantes.
Terapia génica y Clonación terapéutica.
Geotecnología microbiana (géneros Cellulomonas y Sporosarcina) y celulosa bacteriana.
El trabajo consistirá en un documento o presentación (mejor, esta última), con el correspondiente material gráfico y audiovisual, sobre la temática que os ha tocado en suerte. Como siempre, dicho trabajo se mandará a mi correo electrónico hasta el viernes, 18 de enero de 2019 (inclusive).
A partir de una presentación bastante completa del IES Julio Caro Baroja de Fuenlabrada, solo ligeramente modificada, haremos un resumen del apartado de las mutaciones:
Para los que quieran profundizar en un tema tan apasionante como las mutaciones cromosómicas, especialmente en las aneuploidías autosómicas en la especie humana, aquí tenéis esta estupenda presentación:
Francis Crick (1970) alumbró la idea de un sistema fundamental de mantenimiento y flujo de la información genética en los organismos vivos que denominó Dogma Central de la Biología Molecular. De manera que la información genética contenida en el ADN se mantiene mediante su capacidad de replicación (ver la animación y esta otra). La información contenida en el ADN se expresa dando lugar a proteínas, mediante los procesos de transcripción (ver la animación), paso por el que la información se transfiere a una molécula de ARN mensajero (ARN-m) y, mediante el proceso de la traducción (ver la animación y esta otra) el mensaje transportado por el ARN-m se traduce a proteína.
Eso sí, el procesamiento de la información tiene diferencias significativas en procariotas y en eucariotas: ver animación:
Este esquema central de flujo de la información pronto fue modificado, ya que en algunos virus cuyo material hereditario es ARN, la información se conserva o mantiene mediante replicación del ARN. Además, también se comprobó que la información no va siempre del ADN hacia el ARN (ADN→ARN), en algunos casos la información puede fluir del ARN hacia el ADN (ARN→ADN), es decir sintetizar ADN tomando como molde ARN, teniendo lugar el fenómeno de la transcripción inversa. H. Temin recibió el Premio Nobel en 1975 por sus descubrimientos en relación con la interacción entre los virus tumorales y el material genético en la célula, en particular por el descubrimiento de la transcripción inversa en virus ARN-ADN.
Por tanto, la ciencia es un ente dinámico que no se asienta, salvo notables excepciones, en dogmas. De este modo, han surgido una serie de elementos que implican la ampliación de este dogma tan tajante. Estas excepciones atañen, entre otras situaciones o elementos, a los priones, ribozimas y la enzima transcriptasa inversa.
Transcriptasa inversa: Ciertos virus ARN (los retrovirus) tienen la facultad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una evasión al dogma, que sólo permite la replicación del ADN empleando ADN, y que supedita el ARN al ADN.
Existen moléculas de ARN con propiedades autocatalíticas, los ribozimas, capaces de modificarse y replicarse a sí mismos, en ausencia de proteína y ADN.
Priones: Los priones son proteínas libres de ácido nucleico que, según los modelos genéticos actuales, se propagan en su naturaleza polipeptídica, sin que medie ningún tipo de replicación o transcripción directa; simplemente, afectan a proteínas de su misma secuencia, previamente existentes, alterando su conformación.
Recomiendo encarecidamente la lectura de los siguientes artículos sobre el ADN y, para hacer "méritos", podéis hacer un comentario como usuario anónimo (pero en el mensaje hay que poner vuestro nombre, apellidos y grupo) sobre los mismos en esta entrada hasta el 21 de este mes (inclusive).
"Hemos
ENCONTRADO
el secreto
de la vida"
Probablemente era una tarde típica de
un 28 de febrero en Cambridge, pero los clientes del pub The
Eagle, asistían ese día a un anuncio que revolucionaría la
biología. Dos jóvenes investigadores del cercano laboratorio
Cavendish entraron en el local y uno de ellos, Francis Crick, espetó
en voz alta a los presentes: "hemos encontrado el secreto de la
vida". Podemos imaginar que su compañero, James Watson, le
escuchaba visualizando en su mente la majestuosa doble hélice de ADN
que acaban de descubrir.
Fuente: www.pilaralmagro.com
La historia de este descubrimiento
había empezado unos años atrás. En 1951, Watson, con 23 años,
había decidido abandonar su trabajo en un laboratorio danés para
instalarse en Cambridge. Allí se encontró con Crick, un físico de
35 años que estudiaba la estructura de las proteínas y que aceptó
compartir la aventura de determinar la estructura del ADN antes que
Linus Pauling del Instituto de Tecnología de California. En aquel
momento no existían potentes ordenadores para visualizar la
estructura de grandes moléculas. A
principios de los 50, la tecnología disponible era la difracción de
rayos X, algo así como una radiografía, y la imaginación. Con
estas herramientas Watson y Crick se lanzaron a la tarea.
Ya se sabía que el ADN estaba
constituido por cuatro especies moleculares más simples, las bases
nitrogenadas. A falta de medios, los jóvenes científicos tomaron
trozos de cartón, de metal y varillas y comenzaron a probar las mil
y una maneras de dar forma al ácido nucleico. Paralelamente, en otro
centro de investigación, el King's College en Londres, una mujer
consagraba su trabajo a radiografiar la deseada molécula. Una de las
fotografías obtenidas por Rosalind Franklin fue la que proporcionó la prueba definitiva.
Sin embargo, la importante aportación
de Franklin ha quedado empañada y sin reconocimiento debido a una
truculenta historia de robos y descalificaciones. Los datos de esta
científica llegaron a manos de Watson y Crick sin el conocimiento de
su autora. Además, su nombre nunca figuró
entre los firmantes de la publicación
que recibió el Nobel. A pesar de que los dos investigadores aseguran
que Rosalind nunca expresó resentimiento ni se sintió robada,
muchos opinan que este episodio simboliza los abusos que las mujeres
de ciencia tienen que sufrir por parte de sus compañeros masculinos.
Con un cierto toque de película de
intriga y no sin dificultades en sus relaciones personales, Watson y
Crick no se equivocaron al anunciar en el The Eagle que habían
encontrado el secreto de la vida. Ambos aseguran que eran conscientes
de la trascendencia de su descubrimiento, aunque no podían prever
que la secuenciación del genoma de diferentes especies se hiciera
tan rápido.
En cualquier caso, Crick puntualizaba
en 1974 en un artículo "más que creer que Watson y Crick
hicieron la estructura del ADN, hay que recalcar que la estructura
hizo a Watson y Crick. [....] Pero lo que realmente se ha pasado por
alto es la belleza intrínseca de la doble hélice".
Los resultados de su trabajo fueron
presentados a la comunidad científica en la revista Nature el
25 de abril de 1953. Rosalind murió en 1958, a los 37 años, de un
cáncer. En 1962, Watson, Crick y Wilkins, jefe de Franklin,
recibieron el Nobel por el descubrimiento de la estructura del ADN.
Este galardón no se concede con carácter póstumo y tampoco se
comparte entre más de tres personas. ¿Qué hubiera pasado si la
científica estuviera aún viva en ese momento?
Diagnóstico
y tratamiento
La aplicación en el área de la salud
es menos evidente de lo que se supondría. La mayoría de las
enfermedades se producen por complejas interacciones entre genes y
factores externos. La aplicación clínica del genoma dista, por el
momento, de ser amplia.
Terapia génica
El principio es simple: sustituir un
gen defectuoso por una copia correcta. Sin embargo, la práctica
demuestra no ser tan fácil. Las enfermedades con un alto componente
genético como la de los niños
burbuja son el primer objetivo de este
tratamiento, aunque también se está experimentando en cáncer. Los
últimos casos de leucemia en niños burbuja a causa de la terapia
han supuesto un revés para su futuro.
Chips de ADN
Existen ya varios dispositivos que
determinan la actividad de un gran número de genes al mismo tiempo.
Algunos de ellos se emplean para analizar las características de
ciertos tumores, predecir su evolución e incluso, la respuesta a los
tratamientos.
Farmacogenómica
Un campo muy llamativo de desarrollo de
la era genómica es la producción de fármacos a la carta. Una
enfermedad puede tener síntomas comunes a todos los pacientes, pero
que su estudio a nivel molecular muestre múltiples patologías bajo
la misma apariencia. Los análisis de ADN de diferentes
poblaciones podrían permitir diseñar
tratamientos específicos para un perfil genético determinado.
Toxicogenómica
Es otra de las nuevas disciplinas
"-ómicas" cuyo objetivo es analizar la respuesta genómica
a fármacos, aditivos de alimentos u otros productos químicos. Se
estudia la respuesta tóxica de los genes ante estos agentes.
Las
ciencias forenses
La configuración genética de un
individuo es única, se trata de una auténtica huella de identidad
molecular. En la actualidad se dispone de técnicas
que rastrean regiones específicas del ADN donde se puede encontrar
las particularidades de un individuo. Estos análisis se emplean para
reconocer cadáveres, para pruebas de paternidad e incluso para
identificar a sospechosos de un crimen o para exculpar a inocentes.
Mary-Claire King, bióloga de la
Universidad de California comprometida con el uso de la ciencia para
fines sociales, consiguió identificar mediante pruebas de ADN a 50
de los 210 hijos de los desaparecidos durante la dictadura argentina.
En 1991 dos hombres de leyes fundaron
el Proyecto Inocente, una organización que emplea las huellas
genéticas para liberar de sus cargos a personas inocentes. (web de
Red Inocente)
Esta técnica se empleó también para
el reconocimiento de las víctimas del 11 de septiembre y para
identificar cadáveres de desaparecidos.
Una antena cuántica
En
los últimos años son numerosas las investigaciones que parten de
las teorías de la física cuántica para estudiar los procesos
biológicos.
Una
de estas aproximaciones ha surgido de los trabajos conjuntos de dos
investigadores de campos muy diferentes: Stuart Hameroff, catedrático
de Anestesiología y Psicología de la Universidad de Arizona, y Sir
Roger Penrose, matemático de la Universidad de Oxford, conocido por
sus teorias sobre el funcionamiento del cerebro y la inteligencia
artificial.
La
novedad del trabajo es que considera que el ADN funciona como una
antena cuántica con capacidad para establecer comunicaciones con
otros ácidos nucleicos e, incluso, con toda la maquinaria celular.
El centro de la doble hélice es una nube de cargas negativas que
pueden existir en infinitas configuraciones, característica que la
convierte en una antena cuántica.
En
el mundo cuántico todo son probabilidades y la materialización de
uno de estos estados probables depende de las condiciones exteriores.
En el caso del ADN como antena cuántica, la molécula
adoptará una estructura u otra dependiendo de las señales que capta
del entorno.
Genética de ciencia ficción
Los
secretos del ADN han llegado hasta los argumentos de los videojuegos
y se han colado en los guiones cinematográficos.
MetalGear Solid es un buen ejemplo de la irrupción de esta temática
en el ámbito de los videojuegos. En la aventura, el protagonista, un
mercenario utilizado por el gobierno, fue concebido utilizando genes
que le aportaran cualidades superiores para el combate. Sin embargo,
y como estos
Los experimentos
genéticos no son perfectos ni siquiera en los juegos, la muerte
súbita de origen celular turba al aguerrido mercenario.
El
séptimo arte también se ha dejado seducir por la era genómica. En
la película Gattaca, Ethan Hawke y Uma Thurman vivían en un
mundo futuro marcado por las diferencias genéticas. La sociedad
estaba dividida en castas determinadas por la configuración del ADN.
De un lado, los individuos que tenían un buen genoma y que, por
tanto, podían aspirar a los puestos más
prestigiosos.
De otro, los parias del ADN, los no válidos, condenados por sus
genes a no tener aspiraciones. Sin embargo, uno de los marcados como
no válido consigue enfrentarse y burlar al sistema demostrando que
no todo está en los genes.
Aprovecho que pasado mañana es el Día Mundial del SIDA para recordar la dura lucha contra esta pandemia que afecta a millones de personas en el mundo, y para recuperar una entrada anterior:
El día mundial de la lucha contra el SIDA, que se conmemora el 1 de diciembre de cada año, se dedica a dar a conocer la epidemia de SIDA global causada por la extensión de la infección del VIH. El día 1 de diciembre fue elegido debido a que el primer caso de SIDA fue diagnosticado en este día en 1981.
Desde entonces, el SIDA ha matado a más de 35 millones de personas en todo el mundo (y cerca de 40 millones viven con el virus, de los que 1,8 millones lo han adquirido en 2017), haciéndola una de las epidemias más destructivas de la historia registrada.
Los docentes desempeñamos un papel clave en la sensibilización sobre el VIH y el SIDA. Esta jornada mundial representa la oportunidad perfecta para involucrarse. ¡Empecemos por dedicar una hora para hablar del VIH y del SIDA este día u otro cualquiera!
A pesar de los avances, el VIH y el SIDA siguen siendo una amenaza a la salud pública en muchos países, afectando a docentes y alumnos en todo el mundo. La IE (Internacional de la Enseñanza) anima a los sindicatos a que se unan a esta iniciativa y destaquen la importancia de la educación en la prevención del VIH.
En 2001, los gobiernos se comprometieron en la Asamblea General de la ONU a lograr que más del 90% de la población joven tuviera los conocimientos necesarios para reducir su vulnerabilidad a la infección por el VIH en 2010. Sin embargo, los resultados de sondeos nacionales realizados en 2007 demuestran que sólo el 40% de jóvenes tienen conocimiento adecuado sobre el VIH y el SIDA, lo cual es muy preocupante.
La educación para la prevención es una necesidad, no sólo en los países con una alta prevalencia de VIH sino también en aquellos con baja prevalencia (ver mapa), donde la trivialización de la enfermedad provoca el crecimiento de comportamientos irresponsables en la población joven, incrementando el riesgo de contraer el VIH.
Porcentaje por países de adultos infectados por el sida. Fuente: wikipedia
Por ello, en la próxima clase hablaremos de esta grave enfermedad a escala prácticamente mundial y trataremos de resolver vuestras dudas al respecto, aunqueprimero debemos informarnos, por ejemplo consultando las siguientes webs:
Aquí tenéis varias animaciones para ayudaros a entender la estructura del ADN y la relación que tiene la misma con la importantísima función de esta macromolécula:
A lo largo del siglo XX se descubrió la inmensa importancia biológica de los ácidos nucleicos como moléculas portadoras de la información biológica, mediante varias experiencias científicas:
Experimento de Griffith(1928) con ratones y Streptococcus (Diplococcus) pneumoniae (Bacterias causantes de la neumonía o neumococos):
A un ratón se le inoculaban bacterias S (capsuladas y virulentas), entonces el ratón moría y se recuperaban bacterias S vivas.
A otro ratón se le inoculaban bacterias R (sin cápsula y no virulentas), entonces el ratón sobrevivía y no se recuperaban bacterias.
Si a otro ratón se le inoculaban bacterias S muertas por el calor, el ratón también sobrevivía y no se recuperaban bacterias.
A otro ratón se le inoculaban bacterias R y bacterias S muertas por el calor, entonces el ratón moría y se recuperaban bacterias S vivas.
F. Griffith supuso que existía un “principio transformante” que pasaba de las bacterias S muertas a las bacterias R, siendo éstas transformadas en bacterias S que mataban al ratón. Por tanto, dicho "principio" llevaba la información biológica de las bacterias S. Su muerte en un bombardeo durante la 2ª guerra mundial, en 1941, le privó de todo reconocimiento de la comunidad científica, ya que hasta bastantes años después no se hizo evidente la importancia de su famoso experimento.
Experiencias de Avery, Mac Leod y Mc Carty (1944) que completaron los trabajos anteriores con bacterias de la neumonía y demostraron que el "principio transformante" es el ADN bacteriano.
Los resultados obtenidos por Avery y sus colaboradores, fruto del trabajo de muchos años, fueron difundidos en las más importantes publicaciones científicas, pero no obtuvieron el inmediato reconocimiento que hubiera sido de esperar. Casi nadie conoce a O.T. Avery y ni siquiera recibió ningún premio importante en reconocimiento a su trabajo: se dice que probablemente éste haya sido el más grande científico entre los que no han recibido el Premio Nobel.
Experiencias de Hershey y Chase(1952) que trabajaron con fagos T2 marcados radiactivamente con P32, que marca el ácido nucleico, y con S35 que marca la proteína. Cuando se infectaba bacterias con fagos marcados con fósforo y azufre radiactivos se obtenían nuevos fagos sólo marcados con fósforo, lo que demostraba que la molécula infectante era el ácido nucleico y no la proteína.
Experiencias de Gierer y Scharamm(1956) con el virus del mosaico del tabaco (TMV) que no contiene ADN sino ARN. Cuando se inoculaban hojas de tabaco con el TMV se producía la enfermedad (mosaico). Si se inoculaba sólo con la proteína o cápside del virus no había infección, pero ésta se producía al inocular con el ARN vírico.
Si se utilizaban virus mixtos (ARN del TMVA y proteína del TMVB) se producía una infección típica del TMVA. Y si se usaba ARN del TMVB y proteína del TMVA se producía una infección típica del TMVB
Por tanto, todas estas experiencias demostraron que los ácidos nucleicos, tanto el ADN como el ARN (este último sólo en ciertos virus), son las moléculas que llevan la información hereditaria (genes) de los individuos, y son capaces de transmitirla a la siguiente generación.
Para comenzar el tema de genética molecular nos viene estupendamente hacer un poco de historia sobre el descubrimiento de los ácidos nucleicos y de su importantísima función en los seres vivos. El texto está copiado de nuestra web colaborativa de Ampliación de Biología y geología de 4º de ESO:
Entre 1868 y 1869, el suizo Friedrich Miescher (1844-1895), siendo estudiante postdoctoral en el
laboratorio de Frierich Hoppe-Seyler en Tübingen, aisló núcleos a partir de leucocitos del pus de los
vendajes usados de hospital. Tras un tratamiento simple, comprobó que
estaban formados por una única sustancia química muy homogénea y no
proteica que denominó nucleína —el término «ácido nucleico»
fue acuñado posteriormente por R. Altman en 1889—. Según sus palabras,
la nucleína son «sustancias ricas en fósforo localizadas
exclusivamente en el núcleo celular».
Este descubrimiento, que se publicó por primera vez en 1871, al
principio no pareció relevante, hasta que Albrecht Kossel hizo las primeras investigaciones de su
estructura química. Establece las bases de la estructura del ADN, al estudiar las nucleínas (nucleoproteínas) mostrando que consistían en
una porción proteica y otra no proteica (ácidos nucleicos).
Este trabajo dio acceso a Kossel al Premio Nobel en 1910. El trabajo fue continuado por su
discípulo, el químico ruso-americano Phoebus Levene
(1869-1940), quien comprobó en 1900 que la nucleína se encontraba en
todos los tipos de células animales analizadas. Más adelante, en 1909,
comprobó las evidencias de Kossel, obteniendo que los ácidos nucleicos
estaban compuestos de ácido fosfórico, una pentosa, y las bases
nitrogenadas. La pentosa aislada de la nucleína de levadura comprobó que
era ribosa. Tuvo que esperar hasta 1929 para identificar que la pentosa
aislada del timo de los animales era desoxirribosa. Esta diferencia le
hizo proponer que la nucleína de los animales era el nucleato de
desoxirribosa (hoy en día llamado ácido desoxirribonucleicooADN), mientras que los vegetales contenían el nucleato de ribosa (ácido ribonucleico o ARN).
E. Zacharias demuestra en 1881
que la naturaleza química de los cromosomas era nucleína. Entre 1879 y
1882 Walther Flemming (1843-1905) y Robert Feulgen, independientemente,
desarrollan nuevas técnicas de tinción (se conoce como tinción de Feulgen) y logran visualizar los
cromosomas en división, lo que les permitió describir la manera en que
se replican los cromosomas (la mitosis).
En 1889 August Weismann
(1834-1914) asocia de manera teórica, casi intuitiva, la herencia y los
cromosomas, puesto que hubo que esperar hasta 1902 para que Walter S.
Sutton(1877-1916) proponga, gracias a evidencias experimentales, que
los genes de Mendel son unidades físicas que realmente se localizan en
los cromosomas (la
llamada teoría cromosómica de la herencia). Parte del trabajo que permitió a Sutton proponer ese modelo se debió al descubrimiento de la meiosis,junto a Theodor Boveri
(1862-1915).
A su vez, Thomas Hunt Morgan (1866-1945) en la
Universidad de Columbia (1909), realiza los experimentos con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) que hoy se
consideran clásicos sobre los rasgos genéticos ligados al sexo, lo que
le valió el Premio Nobel en 1933.
Rosalind Franklin
El posterior y famosísimo descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN (veranimación y vídeo), en 1953, por James Watson y Francis Crick, gracias a las reglas de Chargaff y, sobre todo, a las imágenes de cristalografía de rayos X obtenidas por M. Wilkins (quien compartió el premio Nobel en 1962 con Watson y Crick) y Rosalind Franklin, daría para una montaña de libros, pero nos podemos conformar con ver el siguiente vídeo y este otro vídeo en V.O.S.
Imagen de rayos X del ADN ("fotografía 51")
Y merece la pena conocer más del trabajo de investigación y de la biografía de Rosalind Franklin (1920-1958) y este vídeo en galego.
En una entrada anterior ya se hablaba de Gregor Mendel, considerado mayoritariamente como el precursor de la Genética moderna, al redescubrirse sus experiencias en 1900 por tres científicos (Carl Correns, Hugo De Vries y Erich von Tschermak) ¿de forma independiente?, aunque fueron publicadas 35 años antes.
Mediante la primera presentación estudiaremos los conceptos básicos de Genética mendeliana, sus principios fundamentales, así como las excepciones, haciendo hincapié en caracteres mendelianos en la especie humana:
Releyendo una pequeña historia de la Genética y de los genetistas en el delicioso libro de N. Lúchnik, de título "Por qué me parezco a mi padre", me vuelve a aparecer la meritoria figura de J. Gregor Mendel, considerado por muchos como el "padre" de la Genética.
¿Por qué se le considera el precursor de la Genética moderna? Una posible explicación se puede deducir del siguiente texto, extraído del libro anteriormente mencionado:
"A diferencia de sus antecesores, quienes realizaban cruzamientos interespecíficos, es decir, trataban con las diferencias de un gran número de caracteres, Mendel se puso a investigar caracteres aislados y bien discernibles. En todos los experimentos cruzaba plantas que sólo se diferenciaban en uno de los caracteres y eran totalmente idénticos en todo lo demás.
Para comenzar, Mendel encargó a distintas casas especializadas en semillas 34 variedades de guisante (Pisum sativum). Pero los experimentos no los empezó de inmediato. Durante dos años estuvo comprobando la pureza de las variedades recibidas y una vez convencido de que daban una descendencia totalmente homogénea, comenzó los experimentos.
Los experimentos eran difíciles y minuciosos. El guisante se eligió, en particular, porque en él está excluida por completo la polinización cruzada fortuita (el estigma se cubre con su propio polen antes del florecimiento). Mendel depositaba polen ajeno en el estigma. Este procedimiento debía repetirlo con cada flor, y eran centenares y miles.
Uniformidad de los híbridos de la 1ª generación
En todos los experimentos se obtuvo un cuadro análogo. Mendel cruzaba, por ejemplo, plantas de semillas redondas (lisas) y semillas arrugadas, mientras que los descendientes de todas resultaron redondas. Además, ese resultado se obtenía independientemente de si semillas redondas las tenía o no la planta materna o paterna. Significaba que la forma redonda o lisa dominaba totalmente sobre la forma arrugada.
Después Mendel siembra las semillas híbridas y no hace nada más: que se autopolinicen. Y qué cosa tan asombrosa: si en la primera generación todas las plantas eran totalmente homogéneas y manifestaban sólo caracteres dominantes, en cambio, en la segunda se observaba mayor diversidad. Había muchas más plantas con caracteres dominantes, pero también eran bastantes las que tenían caracteres opuestos (llamados recesivos). Y lo más interesante era que entre los caracteres dominantes y recesivos se observaba una correlación muy determinada. La cantidad de semillas lisas fue 2,96 veces mayor, es decir, casi 3 veces.
Mendel no sólo repitió, sino que continuó lo empezado. Observó cómo sería, después de la autopolinización, la tercera generación y otra vez se presentó un cuadro nuevo. Después de la autopolinización de las plantas con caracteres recesivos no se producía ninguna segregación: toda la generación resultaba ser homogénea. En lo referente a las plantas con caracteres dominantes, éstas se portaban de manera distinta. Algunas, al igual que las plantas con caracteres recesivos, a continuación no presentaban segregación. Las demás, igual que antes, originaban la segregación de 1 : 3. Y aquí también se manifestaba una correlación cuantitativa determinada: una tercera parte de los dominantes no se segregaban; las dos terceras partes restantes se segregaban.
Mendel llegó a la conclusión de que sería más justo sustituir la segregación observada de 3 : 1 por la proporción de 2 : 1 : 1. Es decir, 1/2 daba semillas híbridas; 1/4, dominantes que no se segregaban y 1/4, recesivas.
Esto era todo el cuadro. El fenómeno hereditario encajó en varias reglas sencillas. Para hacer una narración de ellas, nos hicieron falta bastantes palabras, pero representadas en un esquema, estas reglas tienen un aspecto muy simple.
Estas son precisamentelas famosas leyes de Mendel, como las llamara más tarde el botánico holandés Hugo De Vries".
Os planteo la realización de un trabajo voluntario, en formato de documento de texto o de presentación, sobre el ADN mitocondrial, la teoría de la Eva mitocondrial y, por tanto, sobre el origen de la humanidad y el llamado árbol genealógico humano.
Un documental de National Geographic sobre este último apartado es el siguiente:
El genetista Spencer Wells y su equipo del Proyecto Genographic desgranan el viaje humano a través del tiempo, desde nuestros orígenes en el corazón de África hasta el último confín del mundo, y nos ayudan a componer una imagen fidedigna de la asombrosa travesía del ser humano.
Los trabajos pueden mandarse al correo electrónico que os comenté en clase hasta el 24 de octubre (inclusive).
En primer lugar, un vídeo bastante completo, con música de Simon y Garfunkel ("The sound of silence") sobre el metabolismo celular (eso sí con algún fallo clamoroso, como el de la niacina, que es la vitamina B3, y no la B1 como se dice en el vídeo). A nosotros nos vale con un resumen, especialmente de la primera parte:
Otro vídeo (en inglés, pero podéis activar los subtítulos) sobre los movimientos celulares mediante cilios y flagelos:
Y el movimiento ameboide:
Y ejemplos de movimientos (flagelar, ameboide y ciliar) en distintas células:
Un vídeo bastante exhaustivo sobre la reproducción celular (mitosis y meiosis) y con cuestionario final:
Y, para rematar la faena de forma más original, vídeos musicales sobre las fases de la mitosis y de la meiosis realizados por escolares (me imagino que vosotros podéis afinar mejor):
Para estudiar la estructura de la célula eucariota que, como ya se ha comentado en clase, es más compleja y con mayor número de componentes que la célula procariota anteriormente vista, vamos a utilizar la siguiente presentación:
Después de estudiar una breve historia del descubrimiento de la célula (el término surgió en el siglo XVII) y su investigación posterior (para ello es muy recomendable visitar la web titulada "La ventana de Hooke"), gracias fundamentalmente a los avances en microscopía, vamos a ver las células más simples y, probablemente, más antiguas y de las que derivan las células eucariotas. Se trata de las células procariotas, que constituyen el Reino de los Móneras.
Como ya sabréis de cursos anteriores, la Biología es la disciplina científica que estudia los seres vivos. Estos son tan complicados que se suelen estudiar mediante distintos niveles de organización de estructura y funcionamiento de complejidad creciente, de tal forma que cada nivel incluye a los anteriores, aunque, evidentemente,el estudio dela vida no se puede limitar a una simple suma de las partes, sino que es algo mucho más complejo.
Principales niveles de organización biológica (normalmente, en Biología se estudia a partir del molecular)
Los cinco niveles básicos de organización biológica son:
1. Molecular (nivel abiótico)
2. Celular (primer nivel biótico)
3. De organismo, unicelular o pluricelular (segundo nivel biótico)
4. De población (tercer nivel biótico)
5. De ecosistema (cuarto nivel biótico).
Estos cinco niveles no pueden abarcar toda la complejidad biológica de la Naturaleza, por ejemplo los virus son más complejos que unas moléculas pero no son células, ya que no pueden vivir por si solos, por ello se les suele incluir en un nivel llamado acelular, que estaría situado entre los niveles molecular y celular.
Como se os ha explicado en 3º de ESO, entre el nivel celular y el de organismo pluricelular se suele considerar otros niveles de complejidad, como el tisular (de tejidos), el de órganos, y el de aparatos y sistemas.
A partir de una presentación descargada de Internet, realizada por alumnos del IES Isabel Martínez Buendía de Pedro Muñoz (Ciudad Real), eso sí ligeramente actualizada, se pueden ver los principales contenidos del tema de Geología histórica:
Un documental de National Geographic, bastante largo para verlo completo en clase (dura 94 minutos) pero muy interesante, sobre el origen de la Tierra y su evolución (litosférica, climática y de la biosfera) hasta llegar a nuestros días.
Os recomiendo que lo acabéis de ver tranquilamente en casa.
Durante el Arcaico el Sol debía emitir de un 30 a un 50 % menos energía que en la actualidad. Además, la Tierra arcaica, casi totalmente desprovista de continentes, debería tener un albedo mucho menor, con lo que absorbería más calor. Si tomamos como real la aparente ausencia de glaciaciones durante el Arcaico, y tenemos en cuenta los efectos contrapuestos de un Sol menos caliente y de un albedo mayor, se hace necesario prever un efecto de invernadero que elevara la temperatura de la Tierra unos 30 ºC, algo menos que el actual.
En el Proterozoico hay evidencias de al menos dos glaciaciones, una al principio de este período, la llamada huroniana (aproximadamente de -2400 Ma a -2100 Ma) y otra, muy larga y, posiblemente, la más fuerte de todas (de unos 200 Ma de duración y con tres o cuatro fases glaciales), cerca del final del mismo (periodo criogénico): la llamada "Tierra bola de nieve".
Al principio del Paleozoico se produjo una transgresión marina que probablemente contribuyó a mejorar el clima. Durante el Cámbrico se depositaron abundantes calizas, muchas de ellas de arrecifes coralinos, por lo que el clima debía ser más cálido que el actual.
En el resto del Paleozoico se dieron dos glaciaciones: la ordovícico-silúrica (entre –450 y –430 Ma) y otra permo-carbonífera (entre –350 y –250 Ma), pero no tan intensas como las del Proterozoico.
La glaciación pierde fuerza durante el Pérmico superior, donde el clima se va calentando y volviéndose árido, lo que explica que en este período se hayan formado los depósitos salinos mayores de la Tierra. Con sus casquetes glaciares y su “infierno” ecuatorial, el Pérmico es el período de la Tierra con los mayores extremos climáticos de la historia conocida. Esto quizá fuese la causa de las grandes extinciones producidas al final de dicho período.
Al empezar el ciclo alpino (Mesozoico y Cenozoico) el clima pudo ser de templado a tropical, sin glaciares de casquete y con mares más calientes que los actuales. Hace unos 40 Ma el clima empezó a enfiarse por la aparición de corrientes oceánicas frías de fondo, desarrollándose los glaciares de casquete antártico y del hemisferio norte, lo que introduce a la Tierra en su período más frío desde hace 600 Ma. La glaciación cuaternaria ha visto ciclos de periodos glaciales más o menos extensos, de 40.000 o menos años y 100.000 años.
Aquí tenéis unos pequeños apuntes sobre las distintas hipótesis para explicar el origen de las glaciaciones, que pueden agruparse en dos categorías:
A) Hipótesis solares (origen solar o astronómico): Se pueden deber a altibajos en la producción de energía por parte del Sol o por una disminución de la radiación solar que llega hasta la Tierra: ¿posible relación con los ciclos de manchas solares?
Puesto que las manchas solares son más oscuras sería lógico suponer que más manchas solares signifiquen menos radiación solar. Sin embargo las áreas circundantes son más luminosas y el efecto global es que más manchas solares se asocian a un sol más luminoso. La variación es pequeña (del orden del 0,1%) y sólo se estableció mediante medidas por satélite de la variación solar a partir de los años ochenta.
Durante el Mínimo de Maunder (período de 1645 a 1715, cuando las manchas solares casi desaparecieron de la superficie del Sol, tal como observaron los astrónomos de la época) hubo unos inviernos anormalmente fríos e intensas nevadas tal como demuestran los registros históricos (parte de la llamada Pequeña Edad del Hielo). La Tierra pudo haber refrescado casi 1 K.
Se ha sugerido que algunas de las glaciaciones fueron el resultado de prolongados periodos de bajada de la actividad solar.
B) Hipótesis geológicas (origen terrestre): Hay de varios tipos:
Distribución de los continentes. Los continentes tienen mayor albedo que los océanos, de tal forma que un supercontinente o Pangea cerca de un polo será un punto de partida favorable para una glaciación.
Circulación oceánica global. Si los continentes bloquean las corrientes cálidas ecuatoriales y se favorece una circulación circumpolar, puede darse una glaciación en los continentes próximos a los polos, ya que éstos quedan aislados de las corrientes cálidas.
Orogenias. Las orogenias provocan un aumento en la superficie continental (mayor albedo) y, además, pueden interrumpir corrientes oceánicas, lo que favorecerá las glaciaciones. De hecho, se ha podido establecer la relación entre ciertas fases orogénicas (caledónica, hercínica, alpina) y algunas glaciaciones.
Vulcanismo explosivo. Este inyecta grandes cantidades de polvo a la atmósfera, lo que provoca un aumento del albedo y una bajada en la temperatura global.
Hipótesis del antiinvernadero. Una glaciación también podría ocurrir por una disminución del CO2 atmosférico. Esto pudo ocurrir en la glaciación eocámbrica cuando quizás apareció la ozonosfera y el fitoplancton pudo desarrollarse explosivamente, absorbiendo gran parte del CO2 para realizar la fotosíntesis.
Para explicar la sucesión de periodos glaciales e interglaciales la mejor teoría es la hipótesis de Milankovitch. Esta propone que las tres variaciones de detalle de la órbita terrestre (excentricidad, variación en la inclinación del eje de rotación y el cabeceo de éste) tienen periodicidades que, sumadas, daban una curva análoga a las variaciones de temperatura de los periodos glaciales e interglaciales. Faltaría una cuarta variación, la oscilación del plano de la eclíptica, que no fue considerada por Milankovitch.
En la medida que la paleontología fue teniendo registros más completos, y pudo determinarse con mayor precisión las fechas de aparición y extinción de diversos grupos, comenzó a hacerse evidente queen determinados momentos de la historia de la Tierra se han producido extinciones simultáneas de grupos biológicos muy diversos. Se reconoció que los fenómenos de extinción son de dos tipos: la extinción de fondo, que afecta regularmente a pocas especies, y las extinciones masivas, que esporádicamente afectan a un gran número de diversos organismos.
Los paleontólogos actualmente aceptan que estas crisis pudieron tener causas terrestres o extraplanetarias, con drásticas consecuencias sobre los ecosistemas de la Tierra en su conjunto, y que de no haberse producido esas grandes catástrofes, no habrían surgido y evolucionado nuevos grupos biológicos, por lo tanto las extinciones son fenómenos evolutivos importantes para la renovación y aparición de innovaciones en la ecosfera. Algunos especialistas han reconocido veinte o más de dichos procesos de extinción, pero algunos son más convincentes que otros.
Los paleontólogos han definido cinco grandes extinciones masivas, aquellas crisis bióticas en las que en cada caso desapareció al menos el 65% de los organismos y entre un 20 y un 25% de las familias, en un lapso geológico breve.
Fuente: wikipedia
La primera fue la ocurrida a finales del período Ordovícico, hace 438-444 millones de años, que terminó con muchas familias de braquiópodos y trilobites. De todas las glaciaciones conocidas, sólo la ordovícico-silúrica coincide claramente con una extinción biológica masiva, aunque
a finales de la glaciación permo-carbonífera ocurrió otra gran crisis
biológica (extinción finipérmica) pero no parece tener una relación
directa clara con dicha glaciación.
La segunda extinción masiva ocurrió en el Devónico tardío, hace 367 millones de años, durante la cual desaparecieron numerosos grupos de ammonitoideos, trilobites, braquiópodos, corales tubulados, gasterópodos y peces, entre otros.
La mayor extinción masiva fue la tercera, en el límite Pérmico-Triásico (formando el límite entre las eras Paleozoica y Mesozoica), hace unos 245-250 millones de años, que produjo la extinción del 90% de las especies marinas, el 50% de las familias animales y cerca del 80% de los géneros, desapareciendo la mayoría de los vertebrados terrestres dominantes, los trilobites y los corales primitivos. Sufrieron fuertes pérdidas los ammonites, braquiópodos, equinodermos, briozoos, conodontes y peces.
La cuarta extinción masiva al terminar el Triásico, hace unos 200 millones de años, que eliminó al 60% de las especies, entre las cuales se cuentan las pertenecientes a grupos como braquiópodos, moluscos, artrópodos y vertebrados terrestres.
La última (y la más famosa) es la que acabó con los dinosaurios y ammonites,al final del Cretácico (transición Cretácico-Paleógeno o límite K/Pg), hace 65 millones de años: Ver explicación tradicional en el siguiente artículo y una teoría alternativa en este otro artículo.
Estrato que marca el Límite K-Pg (con elevada concentración de iridio) encontrado en todo el planeta
Otras fases o picos de extinción masiva menos importantes en sus efectos ocurrieron en el Cámbrico superior, en el límite Jurásico-Cretácico, y en el Eoceno superior. Otros episodios de extinción menos definidos aún se han reconocido en zonas localizadas o han afectado a ciertos grupos restringidos.
Las estadísticas sobre grupos extinguidos y la duración de los acontecimientos producen muchas polémicas, por las características incompletas del registro fósil, la diferencia en las probabilidades de fosilización de diferentes grupos, los criterios taxonómicos diversos que se aplican para reconocer un mismo nivel taxonómico y los niveles mínimos de extinción que deben considerarse como masivos.
Estas extinciones se han atribuido generalmente a causas endógenas de la propia biosfera, a la acción de supervolcanes, a la formación de supercontinentes o pangeas y al impacto de asteroides, entre otras causas.
Existe la teoría que atribuye todas, o casi todas, las grandes extinciones a impactos meteoríticos. Se ha establecido estadísticamente que, aproximadamente cada 100 millones de años de media impacta un asteroide kilométrico contra la Tierra. Si se tiene en cuenta que la vida pluricelular lleva unos 600 millones de años debería haber ocurrido entre 5 y 6 grandes extinciones desde entonces. Y esas son las que realmente han sucedido. Las otras posibles causas atribuidas a glaciaciones globales o a erupciones masivas se consideran entre los efectos secundarios que un gran impacto podría producir por lo que, según algunas hipótesis, no serían más que sinergias de esa misma catástrofe cósmica.
También se considera como causa probable de extinciones menores o incluso de las más masivas a explosiones de supernovas cercanas. De hecho existe otra teoría que dice que dado que cada 25 millones de años aproximadamente el Sistema Solar (y, por tanto, la Tierra) entra en la zona densa de la galaxia (los brazos espirales) y se ve sometida a un mayor riesgo de explosiones violentas o al azote de vientos estelares intensos. Asimismo, la nube de Oort tiene un mayor riesgo de verse deformada y perturbada por el paso de estrellas cercanas con el consiguiente envío de cometas y asteroides hacia el Sistema Solar interior.
Muchos biólogos actuales pensamos que estamos a las puertas de la extinción masiva del Holoceno, que será causada por el ser humano.
E.O. Wilson en su libro The Future of Life estima que con el actual ritmo de destrucción humana de la biosfera la mitad de las formas de vida se extinguirá en 100 años. Otros científicos, en cambio, consideran que estas estimaciones son exageradas.
Publico aquí también por su utilidad un breve resumen de la historia de la biosfera:
Se supone que
la vida surgió en una
etapa muy temprana de la historia de la Tierra, hace unos 4.000 a 3.500 Ma.
Parece que la vida surgió una sola vez en la Tierra, o bien que, si hubo varios
brotes vitales, sólo han quedado descendientes de uno. De otra forma, no se
explicaría que todos los seres vivos actuales compartamos el mismo código
genético y similar dotación bioquímica.
Durante el Arcaicosólo parece
existir microfósiles pertenecientes a cianobacterias, en forma de
estromatolitos calcáreos, y a bacterias; es decir, seres unicelulares del reino de los Móneras (procariotas).
En el Proterozoico, además de los
anteriores, surgen los seres eucariotas unicelulares: protozoos,
algas y hongos, y después los pluricelulares. Los metazoos empiezan a
aparecer al final de este eón, sobre todo en la llamada "fauna (biota) de Ediacara", de hace unos 630 Ma (en el Proterozoico superior), aunque esta
"fauna" no se parece mucho a los animales posteriores, excepto
algunas pistas que podrían ser de gusanos.
El Paleozoicose caracteriza
por la gran abundancia de metazoos invertebrados, ya que todos
sus tipos actuales están representados al principio del Cámbrico, la llamada explosión vital o radiación cámbrica. Algunos fueron muy abundantes: trilobites, graptolites, moluscos
cefalópodos (especialmente los ortocerátidos), equinodermos, corales,
braquiópodos, etc.
En lo referente
a los vertebrados, los peces fueron los más abundantes. Los primeros anfibios proceden del
Devónico y los reptiles se conocen fósiles a partir del Carbonífero.
Por lo que hace
referencia a la flora, el reino de los metafitos parece surgir
al principio del Paleozoico a partir de algas verdes. Durante el Paleozoico
superior (sobre todo en el Carbonífero) se originaron frondosos y extensos
bosques de helechos, equisetos y coníferas.
En el Cámbrico aparecen todos
los tipos de invertebrados actuales, e incluso algunos sin
representantes actuales (p. ej. trilobites). Un enigmático fósil del Cámbrico
medio parece pertenecer al tipo de los Cordados, pero no hay indicios de
Vertebrados. Las plantas están representadas sólo por algas. Toda la vida
cámbrica se desarrollaba en los mares.
En el Ordovícico la fauna es
bastante más rica que en el Cámbrico, con un importante desarrollo de los corales constructores
de arrecifes. Durante este período se produjo la aparición y diversificación de
los primeros
vertebrados: los ostracodermos o peces sin mandíbulas. La biosfera del
Ordovícico está formada por animales y plantas exclusivamente acuáticos.Al final de este período ocurrió una extinción biológica masiva.
En el Silúrico se inició la colonización
de las tierras emergidas. Las primeras plantas
terrestres fueron las Psilofitales (ya tienen un sistema vascular simple),
mientras que algunos artrópodos empezaron a ocupar los despoblados continentes.
En el Devónico (empieza el
Paleozoico superior) aparecen los anfibios, el primer grupo
de vertebrados que intentó la colonización de los ambientes continentales. Los
tiempos devónicos acabaron con una importante crisis biológica, una extinción masiva que acabó con muchas
especies marinas, entre ellas los peces placodermos.
En el Carbonífero la vegetación continental experimentó una gran expansión y
diversificación: helechos, licopodios, equisetos, muchos de ellos de porte
arbóreo, así como
las primeras gimnospermas, dando lugar a inmensos bosques donde abundaban
numerosos invertebrados terrestres. Entre los vertebrados, los anfibios se diversificaron notablemente
y aparecen los primeros reptiles, que pronto
sustituirán a los anteriores como vertebrados
terrestres predominantes. En los mares, los peces óseos y cartilaginosos remplazaron
a los
grupos primitivos.
Al final del Pérmico se produjo la más importante crisis biológica que
ha sufrido
la biosfera, que acabó con numerosos grupos característicos, como los
trilobites. Se ha
calculado que en esta extinción desapareció más del 50 % de las especies.
El Mesozoicose enmarca
entre dos importantes crisis biológicas, la del final del Pérmico y la del final
del Cretácico. Los reptiles, adaptados a todos los hábitats, fueron los vertebrados predominantes,
y dieron lugar a los dinosaurios. En el Triásico aparecieron los primeros mamíferos y en el
Jurásico superior las primeras aves.
Respecto a la flora, las gimnospermas experimentaron
una gran expansión y en el Cretácico aparecieron las primeras angiospermas, las plantas
predominantes en la actualidad.
En el Triásico se da una gran
renovación de la fauna y flora tras la gran extinción del final del Paleozoico.
En este período se produjo la aparición de los dinosaurios y los primeros
restos de mamíferos, al final del mismo. Al final de éste y principios del siguiente período
se dio una importante extinciónque afectó a diversos grupos de invertebrados
marinos, peces y vertebrados terrestres.
En el resto del
periodo Jurásico se produjo una gran expansión y diversificación de los seres vivos,
tanto continentales como marinos. Los reptiles dominan la Tierra y surgen las
primeras aves.
En el Cretácico continuó el gran
desarrollo de la biosfera mesozoica. En los mares abundaban los moluscos
cefalópodos (ammonites y belemnites), bivalvos, equinodermos, corales, etc. En los continentes dominaban los
reptiles, con un gran desarrollo de los dinosaurios. Además, en este período se
inició la era de las angiospermas. Al final del Cretácico una gran extinción acabó con diversos
grupos característicos de la era mesozoica, como los ammonites, los belemnites
y, sobre todo, los dinosaurios.
En el Cenozoicose dio el
desarrollo de las faunas y floras modernas. Los mamíferos, que durante el
Mesozoico estuvieron relegados a un segundo plano por los dinosaurios,
empezaron la gran diversificación que les convertiría en el grupo de
vertebrados terrestres predominantes. A inicios del Cenozoico aparecieron los primates, el orden de
mamíferos al que pertenece el hombre. Las aves, asimismo,
experimentaron una notable radiación. En las floras cenozoicas, las angiospermas pasan a ser las
plantas predominantes. Entre las gimnospermas, el único grupo todavía abundante
es el de las coníferas.
en, aisló núcleos a partir de leucocitos del pus de los
vendajes usados de hospital. Tras un tratamiento simple, comprobó que
estaban formados por una única sustancia química muy homogénea y no
proteica que denominó 
