El origen de la Tierra y la vida
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Conocer la teoría de la Gran Explosión
Actualizarse acerca de los descubrimientos
actuales
El origen de la
Tierra y la vida
Los científicos estiman el origen del
Universo entre hace 10 a 20 mil millones de años. La teoría
actualmente mas aceptada es la del Big Bang (La Gran Explosión),
la idea es que toda la materia en el Universo existió en un huevo cósmico
(más pequeño que el tamaño de un átomo moderno) que
explotó formando el Universo Moderno. Las evidencias para el Big
Bang incluyen:
- El corrimiento hacia el
Rojo: cuando
las estrellas o galaxias se mueven alejándose de nosotros, la energía que
emiten se corre hacia la zona
roja del espectro de luz visible, es
decir la longitud de onda de la luz que viaja entre las galaxias se
alarga como consecuencia de la expansión del universo, la luz
procedente de objetos remotos, al haber viajado mas tiempo, tiene
un corrimiento hacia el rojo mas pronunciado. Esto suele
asociarse con el efecto Doppler, el fenómeno del cambio de tono
del silbato agudo de un tren que se acerca, que se
convierte en grave cuando se aleja. Edwin P.Hubble
(en cuyo honor se nombró al gigantesco telescopio
espacial que
orbita la Tierra) fue el primero en señalar que las Galaxias se alejan de nosotros.
Una
imagen profunda del Telescopio Espacial Hubble
- Cuanto mas
lejos están, mas tiempo toma en llegar a nosotros la luz de otras galaxias. Por lo tanto cuando miramos a las galaxias de gran corrimiento
al rojo, miramos a los principios de los tiempos; viendo el Universo como
era hace miles de millones de años. De acuerdo a la teoría del Big Bang la temperatura
del Universo se debería incrementar en proporción directa al corrimiento
al rojo (cuanto mas atrás en el tiempo miramos, mas cerca de la gran
explosión estamos y mas alta la temperatura del Universo). Srianad y sus
colaboradores(
 )
midieron los limites superiores e inferiores de temperaturas en estas
galaxias y encontraron que las mediciones caen dentro de lo previsto.
- Radiación de fondo: en 1964 Arno Penzias y Robert Wilson, dos científicos
del laboratorio Bell descubrieron (por accidente) que en el espacio interestelar
existe una ligera radiación de fondo cósmica (CMBR)
que se observa cualesquiera fuere la dirección a la cual se apunten los
radiotelescopios (por ello recibieron el premio Nobel de
Física), se piensa que la misma es un residuo de la Gran
Explosión.
Este mapa,
hecho con datos obtenidos por la nave espacial COBE,
muestra la intensidad de la radiación remanente de un
período corto después del Big Bang
Inmediatamente después del Big Bang se
diferenciaron las fuerzas principales (gravedad, fuerza nuclear
débil, fuerza nuclear fuerte etc.). Y, si bien en el huevo
cósmico la materia y la energía tal como hoy la entendemos
no existían, se formaron rápidamente después de la explosión.
Luego (el luego aquí son 1 o 10 miles de millones de años) la
materia comenzó a acumularse en sistemas solares. Uno de esos
sistemas solares, el nuestro, comenzó a formarse hace
unos 5 mil millones de años con una gran "protoestrella"
en el centro. Los planetas quedaron en órbita a diferentes
distancias de la estrella y su campo gravitatorio atrajo
"restos de materia espacial" aumentando sus masas.
Los procesos de desintegración radioactiva y
la energía liberada por los impactos de materia proveniente del
espacio calentaron la Tierra, que comenzaba a diferenciarse en
una costra que se enfriaba y un núcleo que incrementaba su
temperatura. Los impactos en la superficie, y el comienzo de
fenómenos volcánicos liberaron vapor de agua, anhídrido
carbónico, metano, amoníaco y otros gases en la atmósfera en
desarrollo.
¿Existe vida en Marte, Venus o en cualquier
otro lugar?
La distancia de la Tierra al Sol, el material
que conforma la corteza terrestre (mezclas de silicatos, agua
etc.) y el tamaño de la misma sugieren que somos únicos, por lo
menos, en nuestro propio sistema solar.
Marte es más pequeño, esta más lejos del sol,
tiene un campo gravitacional (que impide que la atmósfera se
escape al espacio) menor y presenta evidencias de desplazamientos
de agua en algún momento del su pasado. Si la vida empezó en
Marte, no sería sin embargo vida como la que conocemos
actualmente.
Venus, el segundo planeta esta mas cercano al
Sol y parece similar a la Tierra en muchos aspectos. De todos los
planetas del Sistema Solar Venus es la que podría tener alguna
forma basada en el Carbono.
Los otros planetas no se conocen tanto, pero
parece imposible que Júpiter o Saturno tengan vida tal como la
que conocemos. Pero, cabe destacar, que la información proveniente de la sonda espacial Galileo,
revela que uno
de los satélites de Júpiter, Europa podría presentar
agua en estado líquido, por lo menos en forma temporal, deducción que resulta de la observación por parte de la sonda
de una superficie con grandes bloques de hielo sin
"cráteres de impacto", indicativo de la continua
emergencia de hielo nuevo, lo que avala la existencia de
fenómenos volcánicos en el interior del núcleo. He aquí
nuevamente el "cóctel" de donde podría emerger vida.
En resumen " Venus es demasiado caliente,
Marte demasiado frío, la Tierra es lo correcto!"
Y sin embargo........
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Marte: En Agosto de 1996 en
base a los hallazgos en el meteorito marciano ALH84001 se señalo la
existencia de evidencias de vida en Marte (o al menos de la
química de la vida) lo cual llevo a un no terminado debate (véase: La
evidencia de vida en Marte sufrió un golpe crítico) |
La vida parece haber comenzado
prematuramente en la historia de la Tierra aparentemente
construida con "extrema facilidad" a partir de
componentes básicos, por lo tanto del sondeo del universo
deberíamos, en términos probabilísticos, encontrarla en los
lugares donde se dan las hipotéticas condiciones que la
originaron o bien, en caso de no encontrarla replantear la
hipótesis (y esto no sería ni la primera ni la última vez que
se haga.....)
La edad de la Tierra
Los métodos de datación radiométrica, basados
en la velocidad de desintegración de los isótopos
radioactivos (descubiertos en los fines del siglo 19), sugieren que
la tierra tiene una antigüedad de alrededor de 4.500 millones de
años, la roca más antigua que se conoce tiene alrededor de
3.960 millones de años.
La historia de la Tierra se divide por
convención en tres eones:
- Arcaico, abarca desde el origen del
planeta hasta hace unos 2.500 millones de años,
- Proterozoico, duró hasta hace unos
2.000 millones de años
- Fanerozoico, comenzó hace unos 570
millones de años
Se sabe relativamente poco de lo ocurrido antes de 570
millones de años, por lo que este período se denomina
generalmente como PRECÁMBRICO.
Desde entonces, hasta el presente el registro es
abundante y se subdivide entonces en tres ERAS, que a sus
vez se vuelven a dividir en Períodos y estos a su vez en
Épocas.
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ADN (ácido desoxirribonucleico)
Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas
polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje
central formando una doble hélice, capaz de autoreplicarse y codificar la síntesis de ARN.
Lugar donde esta "depositada" la información
genética.
Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la
herencia en el 99% de las especies. La molécula,
bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y
complementarias entre si. Su unidad básica, el
nucleótido, consiste en una molécula del azúcar
desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro
bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula
-
ARN (ácido ribonucleico): Ácido nucleico formado por una cadena polinucleotídica. Su nucleótido
consiste en una molécula del azúcar ribosa, un grupo fosfato, y
una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo,
citosina y guanina.
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Aminoácidos: Cada aminoácido posee por lo menos un
grupo funcional amino ( básico) y un grupo funcional carboxilo
(ácido) y difiere de otros aminoácidos por la composición de
su grupo R. Las subunidades (monómeros) que forman las proteínas
(polímeros). Fórmulas
-
Arqueobacterias (del griego arkhaios
= antiguo; bakterion = bastón): grupo de procariotas de
unos 3.500 millones de años de antigüedad, presentan una serie
de características diferenciales que hicieron que Carl Woese,
profesor de la Universidad de Illinois, Urbana, U.S.A., proponga
su separación del reino Moneras y la creación de uno
nuevo: Archea, propuesta que hoy es cada vez mas aceptada.
-
Big- Bang (la gran explosión): un
modelo de la evolución del universo que sostiene que toda la
materia y la energía del universo estuvo concentrada en un punto
y que en un momento explotó. Seguidamente la materia se
condensó para formar átomos, elementos y eventualmente galaxias
y estrellas.
-
Corrimiento
hacia el rojo: producto del
efecto Doppler, es el aumento de la
longitud de Onda (disminución de la
Frecuencia) de la radiación
electromagnética recibida por un
observador que se aleja de la fuente
emisora de la radiación.
Se denomina
corrimiento hacia el rojo porque los
colores de la luz visible sufren un
desplazamiento hacia las zonas rojas del
espectro, pero todas las longitudes de
onda son afectadas por este fenómeno.
Una estrella azul, que emita luz
aproximadamente a 450 nanómetros, se
vera de color rojo (700 nm), si el
observador se aleja de ella a 125.000 Km/s.
A velocidades del orden del 99 por
ciento de la luz, tanto el violeta como
el rojo, (toda la gama de luz visible),
se convierten en radiación infrarroja,
y por lo tanto no son visibles.
Este
fenómeno se utiliza en astronomía para
determinar el movimiento respecto a la
Tierra de los objetos celestes. Si el
objeto es rojizo, lo más probable es
que se esté alejando.
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Cosmos (del griego kosmos =
mundo): el universo, en cuanto forma un conjunto ordenado sometido a las leyes de la naturaleza.
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Desintegración radioactiva: La
conversión espontánea de un átomo a un átomo de un elemento
diferente por la emisión de una partícula de su núcleo
(desintegración alfa o beta).
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Espectro de luz visible:
Conjunto de los siete colores simples que produce la luz blanca cuando pasa por
un prisma
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Estrellas (del latín stella id.): En astronomía cada uno de los astros que brillan con
luz propia en el firmamento
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Filogenia (del griego phylon
= raza, tribu): 1) el estudio de relaciones evolutivas en un
grupo 2) hipótesis evolutiva representada en un diagrama como un
"árbol evolutivo" 3) Estudio de la formación y la
evolución de los organismos, con el objeto de establecer su
parentesco.
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Fosas: en geografía se denomina
así a las grandes profundidades marinas.
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Fósiles (del latín fossilis
= enterrado): Los vestigios o restos de vida prehistórica
preservadas en las rocas de la corteza Terrestre. Cualquier
evidencia de vida pasada.
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Galaxias (del griego galaxias
= relativo a la leche, de allí "vía láctea"): cada
una de las grandes agrupaciones del tipo de nuestra "vía
láctea", que aisladas en los espacios siderales
constituyen los elementos que conforman el universo.
Isótopo (del griego isos = igual, topos
= lugar): átomos con el mismo número atómico pero con un diferente
número de neutrones; se los nombra agregando el número de masa
al nombre del elemento, p.ej. carbono 12 o 12C;
carbono 14 o 14C.
LUCA (del ingles, Last Universal Cellular
Ancestor): último antepasado
común universal de las células modernas, equivale a lo
que es Lucy en
el árbol evolutivo de Homo sapiens, es decir, no la
primera célula sino una célula ya evolucionada, con todas las
características de sus futuros descendientes: los actuales procariotas y eucariotas (ADN, Código genético, síntesis proteica etc.).
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Proteínas: (del griego proteios
= primario, del griego Proteo, dios mitológico que
adoptaba numerosas formas). Polímeros
constituidos por aminoácidos que intervienen en numerosas
funciones celulares. Una de las clases de macromoléculas
orgánicas que tienen funciones estructurales y de control en los
sistemas vivientes. Las proteínas son polímeros de aminoácidos
unidos por uniones peptídicas.
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Proteinoides: Polímeros de
aminoácidos formados espontáneamente a partir de moléculas
orgánicas; tiene propiedades parecidas a las enzimas y pueden
por lo tanto catalizar reacciones químicas.
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Proto: del griego protos =
primero
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Taxón: (del griego taxis =
arreglo, poner orden) Término
aplicado a un grupo de organismos situado en una categoría de un
nivel determinado en un esquema de clasificación taxonómica..
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Transferencia horizontal de
genes: mecanismo por el cual se transmiten genes individuales, o grupos de ellos, de una especie a otra
- Radioactividad (del latín radius = rayo): Energía emitida por los núcleos
inestables de determinados isótopos (los
así llamados "radioactivos") en forma de ondas o
partículas.
Traducción, redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar
Dra. Ana María Gonzalez, amgonza@unne.edu.ar
Traducido y modificado localmente,
página original: http://www.140.198.160.119/bio/bio181/BIOBK/BioBookCELL1.html
Sábado, 11 de Marzo de 2006 |
