¿Qué es la vida?

1. ¿Cuáles son los elementos más abundantes en nuestro organismo? ¿Cuál es el fin de los 4 elementos más abundantes?
Los elementos más abundantes en nuestro organismo y en el de cualquier ser vivo con el carbono (C), el oxígeno (O), el hidrógeno (H), el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S), que componen el ADN y el ARN.
Los 4 elementos más abundantes son el H, el C, el O y el N. Su función es formar las estructuras de los organismos y otras sustancias que los componen, como ácidos nucleicos, ácidos grasos, proteínas, etc.

2. ¿Es el agua imprescindible para la vida?
Sí, ya que cumple múltiples funciones en los organismos por sus propiedades; es termorreguladora, por encontrarse en estado líquido a temperatura ambiente puede encargarse del transporte de sustancias, forma el citoplasma de las células, etc. Además, contiene H y O, dos elementos fundamentales para los seres vivos.

3. ¿Cuál crees que es el motivo por el que toda nuestra vida está basada en el carbono?
Porque el carbono forma moléculas de dos átomos consigo mismo pudiendo ofrecer de 1 a 5 enlaces, aunque cuando se trata de compuestos orgánicos suele tener 4. Además, es un no metal, lo que hace que sea poco denso, que pueda formar moléculas solubles en agua, etc. Algunos científicos plantean la teoría de que se pueda formar vida basada en el silicio (Si), que es muy similar al carbono y también ofrece 4 enlaces, pero el carbono tiene mayor estabilidad.

4. ¿Qué otra cosa además de materia es necesaria para que exista la vida? ¿A partir de donde se obtiene? ¿Cómo se ha fabricado la materia orgánica?
Son necesarias unas determinadas condiciones de temperatura, gravedad y presión atmosférica. Ello viene dado por la materia. La materia de la que están compuestos los seres vivos se obtiene de materia inorgánica presente en la Tierra, como el carbono, el agua, y algunos minerales que los organismos emplean como oligoelementos. Los organismos autótrofos son los que fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica, y los heterótrofos no son capaces, por lo que se alimentan de organismos autótrofos y fabrican sus propias sustancias a partir de "materia orgánica de segunda mano".

5. Lee el siguiente texto que aparece en el libro Cosmos de Carl Sagan y argumenta si el fuego es un ser vivo o no:

"Después de la tormenta hubo un chisporroteo y un crujido en el bosque cercano. Fuimos a ver qué pasaba. Había una cosa brillante, caliente y movediza, amarilla y roja. Nunca habíamos visto cosa semejante. Ahora le llamamos «llama». Tiene un olor especial. En cierto modo es una cosa viva. Come comida. Si se le deja come plantas y brazos de árboles, incluso árboles enteros. Es fuerte. Pero no es muy lista. Cuando acaba toda su comida se muere. Es incapaz de andar de un árbol a otro a un tiro de lanza si no hay comida por el camino. No puede andar sin comer. Pero allí donde encuentra mucha comida crece y da muchas llamas hijas. Uno de nosotros tuvo una idea atrevida y terrible: capturar la llama, darle un poco de comer y convertirla en amiga nuestra. Encontramos algunas ramas largas de madera dura. La llama empezó a comérselas, pero lentamente. Podíamos agarrarlas por la punta que no tenía llama. Si uno corre deprisa con una llama pequeña, se muere. Sus hijos son débiles. Nosotros no corrimos. Fuimos andando, deseándole a gritos que le fuera bien. «No te mueras» decíamos a la llama. Los cazadores nos miraban con ojos asombrados. "

Con los conocimientos actuales podemos saber que el fuego es un ser vivo dado que no tiene material genético, no está compuesto de materia ya que es simplemente energía luminosa y térmica desprendida de una reacción de combustión.

El origen de la vida: actividades

1. En algunos libros de la Edad Media se daban fórmulas magistrales para “fabricar ratones a partir de harapos, desperdicios y algunos otros ingredientes. Una de estas recetas es la de Van Helmont (principios del siglo XVII). “Se pone trigo en una vasija junto con una camisa sudada. Al cabo de unos días, un fermento procedente de la camisa penetra en los granos de trigo convirtiéndolos en ratones. Esta metamorfosis es admirable pues los ratones que provienen del trigo y la camisa no son pequeños ni están en época de mamar, sino que están muy bien formados”.

a) ¿Qué teoría subyace en la fórmula de Van Helmont?

 La teoría griega de la generación espontánea.

b) Explica las líneas básicas de dicha teoría.

La teoría espontánea dice que la vida surge espontáneamente de restos orgánicos componiéndose a partir de estos, y que de este modo se dio su origen.

c) Con los conocimientos científicos que has ido adquiriendo a lo largo de la unidad didáctica, ¿cómo explicarías la aparición de ratones en la experiencia de Van Helmont?.

Los ratones no surgen espontáneamente de estos compuestos, sino que al oler la descomposición del trigo acuden instintivamente ya que perciben comida.

2. Aporta argumentos a favor y en contra de la teoría de la panspermia.

Los argumentos a favor: en la Tierra colisionaron una gran cantidad de meteoritos en los cuales se demostró mediante experimentos que contienen materia orgánica. Además, la Tierra pudo ser fecundada por vida mediante esporas impulsadas por radiación hasta nuestro planeta. Los argumentos en contra: se ha probado que el origen químico de la vida en la Tierra es posible, y no se explica el origen de la vida en otro astro.

3. Ordena adecuadamente las siguientes viñetas que representan las diferentes fases propuestas por Oparin y Haldane para origen químico de la vida, y escribe un breve comentario que aclare lo que ocurre en cada una de ellas.

En la atmósfera primitiva de produjeron continuas tormentas solares.

Las tormentas solares cesaron ya que la atmósfera se fue transformando paulatinamente.

Elementos como carbono, hidrógeno y oxígeno habían precipitado acumulándose en los océanos.

Los elementos se unían formando los primeros compuestos inorgánicos.

Los primeros compuestos inorgánicos se unieron formando los primeros compuestos orgánicos.

Los primeros compuestos orgánicos se unieron formando los coacervados.

El origen de la vida: teorías

TEORÍAS FIJISTAS

Fijismo 

Es la teoría que sugiere que las especies permanecen invariables a lo largo de las generaciones, es decir, que han permanecido tal y como son desde que apareció la vida. Algunos fijistas son creacionistas, ya que piensan que las especies fueron creadas por Dios tal y como las vemos hoy. 

Catastrofismo 

Es una teoría fijista, que explica la existencia de fósiles de especies distintas a las actuales como restos de especies extinguidas cuya descendencia no llegó a nuestros días, ya que las especies actuales son las que han ido sobreviviendo generación tras generación a las distintas catástrofes naturales que se han producido en la Tierra.

TEORÍAS EVOLUCIONISTAS

La evolución es el conjunto de cambios que se producen en los seres vivos dando lugar a nuevas especies, clases, órdenes, géneros y familias. Hay distintas teorías evolucionistas, según cómo se produce la evolución.

Lamarckismo 

Lamarck propuso la teoría de que los seres vivos desarrollaban características a lo largo de su vida que facilitaban su supervivencia, y dichos caracteres eran heredados por su descendencia. La ley de uso-desuso sostenía que mientras unas características inútiles se atrofiaban, y las útiles se desarrollaban.

Darwinismo 

Darwin y Wallace elaboraron una teoría que se basaba en el principio de selección natural, la variabilidad intraespecífica (las variedades dentro de una especie), y la formación de nuevas especies. Se apoyaron en la teoría del gradualismo de Lyell y el viaje de Beagle para su investigación. Según la teoría darwinista, que resultó polémica y poco verosímil para la sociedad en su tiempo, las especies evolucionaban para su supervivencia.

Neodarwinismo 

Se inspiró en la teoría darwinista aportando mayores avances en bioquímica y genética. Se ofrecían dos posibilidades para la variabilidad intraespecífica: una era la mutación genética, y la otra era la variabilidad reparadora sexual (los genes mutaban como les convenía).

Neutralismo 

Sostiene que la evolución se produce por mutaciones genéticas, y que estas no son ni favorables ni desfavorables a la supervivencia, que son fortuitas. Esta modificación genética se transmite a la descendencia, y así los seres vivos con las mutaciones más favorables sobreviven y se reproducen, de modo que se da la selección natural y perduran las especies mejor adaptadas al medio. Al aislarse reproductivamente ejemplares mutados, aparecen nuevas especies.

Teoría del equilibrio puntuado 

Sugiere que la evolución no se produce de forma progresiva, sino en grandes cambios a causa de la alternancia de épocas de gran variedad de especies y épocas de grandes extinciones.

Tectónica de placas

Cuestiones
1. El artículo hace referencia al único lugar del planeta donde puede observarse un continente quebrándose en tierra firme. Localiza en Internet alguna imagen de ese hecho que se comenta.

Se trata del valle del Rift en Etiopía.

















2. Los científicos siguen hoy día debatiendo acerca de la naturaleza de las placas tectónicas. Explica brevemente, al hilo de los ejemplos que se señalan, a qué pueden referirse al considerarlas duras o blandas.
Se hace referencia a la placa tectónica asiática como una placa dura "como un plato de cerámica", siendo esta quebradiza y favorable a agrietarse en caso de colisión con otra placa tectónica. También se hace referencia a la zona del Tíbet y las montañas del Tien Shan como una zona "blanda" que "parecen deformarse como plastilina", lo cual significa que en caso de colisión son favorables a su deformación en lugar de su quiebra, formando así cordilleras.

3. También hace mención a ciertos hechos que en la actualidad sigue sin explicar la tectónica de placas. Aporta alguna reflexión acerca de esa realidad, en relación con los límites de la ciencia y su evolución dinámica.
La tectónica de placas no explica la formación de ciertas islas volcánicas que no están en zonas de colisión entre placas, pero se ha ofrecido la teoría de penachos térmicos, que apoya que se han producido debido a una abertura en la corteza terrestre que ha permitido que sustancia del manto terrestre, más caliente y menos densa, salga disparada y se solidifique al llegar a la superficie. Es el caso de islas como las Canarias, Hawai o Galápagos. Esta teoría sigue sin convencer a muchos geólogos.
La teoría de penachos térmicos es aparentemente fiable, pero es verdad que parece poco probable que se formen volcanes simplemente a partir de erupciones de manto, ya que éstos son bastante altos y expulsan lava cuando entran en erupción, no expulsan manto.

El origen de los océanos

Cuestiones
1. A lo largo del texto se hace referencia a dos teorías que en un principio parecían antagónicas, pero que en la actualidad se consideran complementarias. Comenta brevemente esa aceptación actual de ambas frente a la divergencia inicial que enfrentaba a los defensores de cada una de ellas.
Actualmente ambas teorías son aceptadas dado que la NASA ha hecho numerosos estudios que respaldan la teoría de que cometas con agua colisionaron con la Tierra, y que la atmósfera terrestre primitiva estuvo formada por grandes cantidades de vapor de agua, muy probablemente provinientes del centro de la Tierra y expulsada en erupciones volcánicas. Además, estas teorías no se contradicen, pueden ser ambas ciertas, puede que una parte del agua proviniese de erupciones volcánicas y otra parte de meteoritos con hielo.

2. Busca en Internet algún argumento que pueda refrendar la segunda teoría, que es en apariencia más arriesgada y que siempre ha despertado mayor recelo o dudas entre los científicos.
La teoría más reciente atribuye el origen del agua a causas extraterrestres. Numerosos estudios realizados por la NASA apoyan los planteamientos de Tobias, Mojzsis y Scienceweek quienes afirman que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos (o al menos parte de ellos).

Cuando esta teoría fue planteada recibió una gran cantidad de críticas y censuras, pero estudios referidos por Mojzsis hablan de otros impactos de meteoritos sobre la Tierra, a los cuales se atribuye el haber contribuido con concentraciones significativas de otros elementos y moléculas químicas a la «sopa» donde se originaron las macromoléculas orgánicas y los coacervados. Posteriormente, científicos de la NASA han comunicado algunos descubrimientos que constituyen la primera evidencia sólida para este suceso: análisis del cometa S4 LINEAR han mostrado una similitud muy grande entre la composición y estructura química de éste con el agua que actualmente existe en los océanos de la Tierra, así como estudios de presencia de deuterio (D), átomos de hidrógeno con un neutrón extra, característicos de este tipo de cometas, inclusive en las profundidades de los mares, siendo que el D₂O se encuentra en toda el agua —independientemente del tipo de cuerpo de agua o la profundidad— en una relación natural aproximada de 99,85% de H y 0,15% de D.

http://enciclopedia.us.es/index.php/Origen_del_agua_en_la_Tierra

3. En la actualidad también se discute acerca de la posible existencia (pasada o presente) de agua en Marte. Investiga en la red cuál es la teoría más reciente al respecto.
Astrónomos de EEUU han sugerido que los valles y cráteres de Marte fueron resultado de una lluvia de meteoritos, lo que derrumbaría la teoría de que hace 4.000 millones de años el Planeta Rojo tenía una naturaleza similar a la Tierra.

Es posible que Marte no haya sido un planeta hospitalario, tibio y húmedo que perdió su atmósfera por una reacción química provocada por dióxido de carbono, señalaron astrónomos de la Universidad de Colorado en un artículo que se publicará mañana, viernes, en la revista Science.

Marte nunca tuvo océanos, como han sugerido algunos investigadores, sino que siempre fue un planeta frío y seco que recibió el impacto de asteroides llenos de agua y de lluvias hirvientes, que labraron grandes valles y cuencas, según un nuevo estudio.

http://www.elsiglodetorreon.com.mx/noticia/12448.html

4. Finalmente en el texto se asume que todavía no es posible determinar plenamente el origen del agua en el planeta. Aporta alguna reflexión a esa realidad.
No es posible determinar con total seguridad ninguna de las dos teorías dado que los impactos de meteoritos en la Tierra no son suficientes para determinar si éstos contenían agua o no, y que tampoco se puede probar que se formase agua en el interior de la Tierra, dado que ese agua incluso podría haber sido de origen extraterrestre.