domingo, 14 de abril de 2019
sábado, 6 de abril de 2019
TAREA: LEER SÍNTESIS DE PROTEINAS
El flujo de información dentro de
la célula
2. El "dogma central de la biología",
definido en 1957 por Francis Crick, establece que la información genética fluye en el siguiente sentido: DNA → RNA→ proteínas. Esto es verdad en la mayoría de los casos; sin embargo, el
material genético de algunos virus está formado por RNA que luego es usado como molde para producir
DNA.
3. El código genético consiste en la
asignación de tripletes de nucleótidos (codones) en el RNA mensajero (mRNA) a cada uno de
los aminoácidos que formarán una cadena polipeptídica.
4. Existen 64 combinaciones posibles de codones. El
código es redundante, porque los 20 aminoácidos usualmente presentes en los
seres vivos son codificados por 61 de estas combinaciones. Los tres codones
restantes actúan como señales de terminación de la traducción.
5. Con muy pocas excepciones, el código genético es
el mismo en casi todos los seres vivos.
6. La transcripción es el proceso de síntesis de RNA a partir de DNA. Sigue el mismo
principio de apareamiento de bases que la replicación del DNA, pero se
reemplaza la timina por el uracilo. En cada transcripción, sólo
una de las cadenas del DNA se transcribe. La RNA polimerasa cataliza la adición
de ribonucleótidos al extremo 3´ de la cadena de RNA, de modo que esta última
es antiparalela a la cadena molde de DNA.
Para tener en cuenta
En la región del promotor, punto de unión de la enzima RNA polimerasa, la
doble hélice de DNA se abre y, a medida que la
RNA polimerasa avanza a lo largo de la molécula de DNA, se separan las dos
cadenas. Los ribonucleótidos, que constituyen los bloques estructurales, se
ensamblan en la dirección 5' a 3' a medida que la enzima lee la cadena molde de
DNA. Nótese que la cadena de RNA recién sintetizada es complementaria, no
idéntica, a la cadena molde a partir de la cual se transcribe; su secuencia,
sin embargo, es idéntica a la cadena codificante de DNA (no transcrita),
excepto por un detalle: en el RNA, la timina (T) se reemplaza por uracilo (U).
El RNA recién sintetizado se separa de la cadena molde de DNA.
7. La RNA polimerasa no necesita un cebador para
iniciar la síntesis. Se une al DNA en una secuencia específica, el promotor,
que define el punto de inicio de la transcripción y su dirección.
8. En los procariontes, el proceso de transcripción
continúa hasta que la polimerasa encuentra una secuencia que constituye
la señal de
terminación. En los eucariontes, el proceso
termina cuando el RNA es cortado en una secuencia específica. Al finalizar la
transcripción, la RNA polimerasa se detiene y libera la cadena molde de DNA y
el mRNA sintetizado.
9. En los eucariontes, los transcritos primarios
sufren diversas modificaciones durante la transcripción. Entre ellas se
encuentran la adición del CAP, la poliadenilación y el splicing.
Este último proceso consiste en el corte y la eliminación de ciertas
secuencias, los intrones, y el posterior empalme de las secuencias restantes,
los exones. Sólo los exones forman parte del mRNA maduro. Un mismo transcrito
primario puede ser procesado por splicing de distintas
maneras. Este empalme alternativo permite que una molécula de mRNA inmadura
pueda originar diferentes moléculas de mRNA maduro.
Procesamiento
del mRNA en eucariontes (Para conocer un poco más)
La información genética codificada en el DNA se transcribe a una
copia de RNA (transcripto primario). Esta copia se modifica en forma
cotranscripcional con la adición del casquete 5' (CAP), el corte de los
intrones y el empalme de los exones (splicing) y, finalmente con la adición de la cola de poliA. A ambos
extremos del mensajero hay secuencias no traducibles, denominadas extremos
5´UTR (región no traducible que abarca desde el CAP hasta el codón de
iniciación) y extremos 3´UTR (región no traducible que abarca desde el codón de
terminación hasta la cola de PoliA). En esta figura, el splicing se
produce luego de la adición de la cola de poli-A, sin embargo, muchas veces el
proceso de corte y empalme ocurre antes de que haya concluido la transcripción.
El mRNA maduro luego se dirige al citoplasma, donde se traduce a proteínas.
10. En el ciliado de agua dulce Tetrahymena,
el intrón inmaduro
actúa como catalizador de la escisión, produciendo un empalme
autocatalítico. A este RNA con función de enzima se lo llama ribozima.
La traducción: del RNA al polipéptido
11. La traducción es la conversión de la secuencia
de nucleótidos del RNA en la secuencia de aminoácidos de un polipéptido. En
este proceso participan los mRNA, los RNA ribosómicos (rRNA) y los RNA de transferencia (tRNA).
12. Los ribosomas están formados por rRNA y
proteínas. Cada uno está formado por dos subunidades de diferente tamaño que,
además, en los procariontes son más pequeñas que en los eucariontes.
13. El mRNA y el tRNA iniciador se unen a la
subunidad ribosómica menor. Luego se les une la subunidad mayor y cataliza la
unión peptídica entre aminoácidos. En la subunidad mayor existen tres sitios a
los que se une el tRNA: el sitio A (aminoacílico), el sitio P (peptidílico) y
el sitio E (de salida).
14. Los tRNA son moléculas pequeñas, con una
estructura secundaria semejante a la hoja de un trébol, que presentan dos
sitios de unión. Uno de ellos es el anticodón, que se aparea con el codón del mRNA. El otro
sitio, ubicado en el extremo 3´, se acopla a un aminoácido particular en forma
muy específica. Así, los tRNA permiten la alineación de los aminoácidos de
acuerdo con la secuencia de nucleótidos del mRNA.
15. El grupo de enzimas aminoacil-tRNA sintetasas
catalizan la unión entre el aminoácido y el tRNA y forman el complejo
aminoacil-tRNA. Este complejo se une a la molécula de mRNA, apareando el
anticodón con el codón del mRNA en forma antiparalela. Así, el tRNA coloca al
aminoácido específico en su lugar. El enlace entre el aminoácido y el tRNA se
rompe cuando se forma el enlace entre el aminoácido recién llegado y el último
de la cadena polipeptídica en crecimiento.
16. En los procariontes, el proceso de traducción
comienza antes de que haya finalizado el de transcripción. En los eucariontes,
ambos procesos están separados en el tiempo y en el espacio: la transcripción
ocurre en el núcleo y la traducción, en el citoplasma.
17. Tanto en procariontes como en eucariontes, la
síntesis de polipéptidos ocurre en tres etapas: iniciación, elongación y
terminación.
18. Hacia el final del mRNA hay un codón que actúa
como señal de terminación. No existe ningún tRNA que tenga un anticodón que se
aparee con este codón. Existen, en cambio, factores de liberación que se unen
al codón de terminación y provocan la separación del polipéptido y el tRNA.
Finalmente, las dos subunidades ribosómicas también se separan.
Síntesis de un polipéptido en procariontes (otro
dato)
(a) Iniciación. La subunidad ribosómica más pequeña (menor) se une al
extremo 5' de una molécula de mRNA. La primera molécula de tRNA, que lleva el
aminoácido modificado fMet, se acopla con el codón iniciador AUG de la molécula
de mRNA. La subunidad ribosómica más grande (mayor) se ubica en su lugar, el
complejo tRNA-fMet ocupa el sitio P (peptidílico). El complejo de iniciación
ahora está completo. (b) Elongación. Un segundo tRNA, cargando
su aminoácido correspondiente, valina en este caso, se coloca en el sitio A y
su anticodón se acopla con el mRNA. Para que el aminoacil-tRNA ingrese en el
sitio A debe unirse antes a una proteína llamada
factor de elongación, que en su forma activa está unida al GTP.
Al aparearse el tRNA con el mRNA, se dispara la hidrólisis del GTP por parte del factor de elongación,
que luego se disocia, lo cual permite que el aminoacil-tRNA permanezca unido
por un corto período al mRNA. A continuación se forma un enlace
peptídico entre los dos aminoácidos
reunidos en el ribosoma. Al mismo tiempo, el enlace entre el primer
aminoácido y su tRNA se rompe. El ribosoma se mueve entonces a lo largo de la
cadena de mRNA en dirección 5' a 3'. El segundo tRNA, con el dipéptido unido,
se mueve desde el sitio A al sitio P y el primer tRNA pasa al sitio E y luego
se desprende del ribosoma. Un tercer aminoacil-tRNA, que en este caso porta el
aminoácido fenilalanina, se coloca en el sitio A y se forma otro enlace
peptídico. La cadena peptídica naciente siempre está unida al tRNA que se está
moviendo del sitio A al sitio P y el tRNA entrante que lleva el siguiente
aminoácido siempre ocupa el sitio A. Este paso se repite una y otra vez hasta
que se completa el polipéptido. (c) Terminación. Cuando el
ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemplo, UGA), el sitio A es
ocupado por factores de liberación que hacen que la cadena polipeptídica se
escinda del último tRNA y que las dos subunidades del ribosoma se disocien.
19. Las proteínas "chaperonas" ayudan a
las cadenas polipeptídicas a plegarse. Finalizado este proceso, las nuevas
proteínas viajan al medio extracelular o a los distintos compartimientos
celulares, según el tipo de señales que posean.
Una redefinición de las mutaciones
20. Una mutación es un cambio en la secuencia o en el número
de nucleótidos en el DNA de una célula. Sólo las mutaciones que ocurren en los
gametos se transmiten a la descendencia. Las mutaciones puntuales implican la
sustitución de un nucleótido por otro. La adición o la sustracción (deleción)
de nucleótidos provoca el corrimiento del marco de lectura y, por consiguiente,
la aparición de una proteína nueva que casi siempre resulta defectuosa.
Una revisión del concepto de gen
21. Actualmente se considera que un gen es un
segmento de DNA que se encuentra a continuación de un promotor y que puede ser
transcrito por una RNA polimerasa, originando un RNA funcional.
Observación, datos y teorías (Geocéntrica vs. Heliocéntrica): MATERIAL PARA LEER E IMPRIMIR
La observación
Cuando un objeto, entidad o
situación en la base empírica de la ciencia es conocida, suele decirse que
contamos con un dato. En otro sentido, la captación de un OD puede también
denominarse observación. Observar es mirar con atención.
Las observaciones se pueden
clasificar de diversas maneras, entre ellas, tendremos en cuenta la siguiente
clasificación, en relación al manejo de variables y capacidad predictiva de los
sucesos:
·
Las observaciones espontaneas: ocurren en un
momento determinado. No tienen precedente y no sé cuándo volverán a ocurrir, un
ejemplo sería el paso de una estrella fugaz.
·
Las observaciones “controladas”: ocurren en un
momento determinado, sin embargo no puedo actuar sobre ellas, pero si puedo
predecir cuándo volverán a ocurrir. Un ejemplo sería el movimiento de los
planetas.
·
Las observaciones experimentales (experimentos):
en este caso puedo manejar completamente las variables para producir cambios.
Los datos y su carácter científico
De toda observación saco datos, el
problema es que debemos determinar cuándo un dato posee carácter científico y
cuándo no.
Los datos para ser considerados
científicos deben cumplir con determinadas características:
·
Efectividad: este requisito exige que la verdad
o falsedad de la afirmación sobre el suceso o el aspecto de la base empírica
(OD) a los que nos estamos refiriendo pueda en principio ser dirimida
(resuelta) en un número finito de pasos. De no ser posible, no aceptaríamos el
presunto dato como científico.
·
Repetitividad: Este requisito afirma que los
datos que importan a la ciencia deben tener la posibilidad de ser repetidos. Un
dato único, irrepetible, no inspira confianza porque puede estar perturbado o
ser el fruto de una conjunción casual de circunstancias. Pero si es repetible y
lo que se afirma a propósito del ato se afirma también en sus repeticiones,
tendremos una base confiable para creer que estamos en presencia de una
regularidad de una ley.
·
Intersubjetividad: Este requisito plantea que
ningún dato puede provenir de un único observador. En principio, debe ser
posible para todo dato haber sido observado por más de un observador. La
objetividad de un dato radica en su intersubjetividad, o sea, en el hecho de
que distintas personas lo puedan registrar.
Teoría Geocéntrica Vs. Teoría
Heliocéntrica
Desde tiempos muy
remotos hombres y mujeres fijaron su atención en el cielo. Observaciones tales
como la diversidad de estrellas que se observa en una noche sin luna incita la
curiosidad de los hombres desde aquellas épocas. Surgieron entonces diferentes cosmologías que
contaban cómo los dioses o la naturaleza misma habían obrado para brindarnos
tan espectacular panorama. Hay que tener en cuenta que llevaban a cabo sus
observaciones a simple vista, y que si bien contaban con un cielo sin
contaminación atmosférica ni lumínica, no se había inventado todavía el
telescopio.
Modelo
geocéntrico
Según Aristóteles, la Tierra ocupaba el centro del
universo y todos los demás cuerpos giraban en torno a ella con un movimiento
circular eterno cuya velocidad de giro no variaba. Los diferentes cuerpos
celestes, la Luna, el Sol, Mercurio y los demás planetas que se observan a
simple vista, se encontraban, cada uno de ellos, fijados a una esfera
transparente. Las esferas giraban con centro en la Tierra y así los cuerpos
describían sus órbitas alrededor nuestro. Las estrellas conformaban la esfera
más alejada de la Tierra formando una cáscara que era el confín del universo.
Más allá de ellas no había nada, ni espacio ni materia. Dado que todas estas
estrellas giraban juntas, sin separarse unas de las otras, la esfera que las
contenía era la “esfera de las estrellas fijas”. Esta esfera de las estrellas
fijas era la que, con su movimiento, arrastraba a las demás adentro de modo que
todos los demás cuerpos celestes viajaban alrededor de la Tierra a distinta
velocidad que las estrellas. Tales cuerpos eran llamados planetas (palabra
que en griego significa astro errante), ya que parecían atrasarse o
adelantarse respecto del giro de las estrellas. Según esta definición, los
planetas eran el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.
Los demás planetas que conocemos
hoy no estaban en la lista, porque recién fue posible observarlos con la ayuda
de los telescopios casi dos mil años después. El universo de Aristóteles estaba
lleno de materia, no existía el vacío y los cielos estaban divididos de modo
que la esfera de la Luna y las más externas eran la zona supralunar,
en donde reinaba la perfección y no había cambios; más aquí de la Luna, en
la zona sublunar, las cosas eran imperfectas y todo estaba sometido
a diferentes cambios y movimientos.
Según este modelo, como cada cuerpo
celeste da vueltas alrededor nuestro siempre al mismo ritmo y atrasándose
siempre una misma cantidad respecto del giro de las estrellas fijas, nunca
podría observarse que el planeta empezara a recuperar camino como si girara más
rápido que las estrellas fijas que lo arrastran, no podía haber cambios. Pues
bien, el planeta Marte (y otros también) mostraba este comportamiento (la retrogradación de los planetas) y el modelo de Aristóteles tuvo que enfrentar
esas observaciones (anomalías de la teoría).
Otra concepción de Aristóteles es
la de espacio finito: si la materia es finita el espacio en el que se encuentra
también lo es, en consecuencia el Universo es finito. Fuera de los cielos no
puede haber ‘ni lugar, ni tiempo, ni vacío´.
El
modelo de Ptolomeo
Ptolomeo,
alrededor del año 150 (más de 500 años después de Aristóteles), trató de
explicar el movimiento anómalo de Marte y los demás planetas que parecían
adelantarse a las estrellas durante algunos días y luego continuaban
atrasándose el resto del año. Sugirió que los cuerpos celestes realizaban movimientos
alrededor de la Tierra que eran composiciones de movimientos circulares. Así,
el planeta Marte realizaba un movimiento circular alrededor de un punto que a
su vez giraba alrededor de la Tierra. Podemos imaginarnos un movimiento parecido
al de una niña que está arriba de una calesita haciendo girar su llavero con la
mano. De este modo las llaves realizan un movimiento circular alrededor de su
mano, que a su vez gira alrededor del centro de la calesita. Cada círculo
agregado al círculo centrado en la Tierra, era un epiciclo. Con la estrategia
de agregar epiciclos, Ptolomeo pudo explicar las observaciones del movimiento
anómalo de Marte. Sin embargo, año a año los seguidores de Ptolomeo deberían
agregar más y más movimientos circulares ya que los cálculos difícilmente se
ajustaban con las nuevas observaciones.
Pese a las
diferencias entre los cálculos y las observaciones para el resto de los astros,
era necesario conocer los movimientos del Sol y las estrellas con el objetivo
de determinar las épocas del año. También las posiciones en el terreno se
podían determinar por las mediciones astronómicas. Es decir que los cielos nos
proveían del mejor reloj para el calendario de la agricultura diciéndonos
cuándo era la época de la siembra, cuándo el de la cosecha y cuándo eran los
tiempos de sequía o de inundaciones. Paralelamente nos permitían determinar las
posiciones en el terreno para fijar los límites de los campos y nos servían
para ubicarnos en la navegación. Los cielos marcaban el tiempo y las
distancias. Solamente teníamos que aprender cómo mirar las estrellas para saber
en qué parte de nuestro mundo nos hallábamos y en qué época del año.
CLAUDIO PTOLOMEO (100-178 aproximadamente) fue un gran matemático, astrólogo y astrónomo de Alejandría, Egipto. De él se conocen libros de geometría, de fenómenos ópticos y de música. En varios volúmenes desarrolla una Guía Geográfica en donde indica cómo se hacen mapas y da una lista de lugares de Europa, Asia y África con su latitud y longitud. También nos dejó un catálogo de más de mil estrellas con datos de su ubicación en el cielo.
Heliocentrismo
El Sol y la Luna
La
Luna era el cuerpo celeste que mejor obedecía al modelo geocéntrico de
Aristóteles luego corregido por Ptolomeo. Hoy diríamos que era el único cuerpo
celeste que realmente giraba alrededor nuestro. El movimiento del Sol no se
ajustaba bien al modelo geocentrista de Aristóteles. A finales del siglo XV y
primera mitad del XVI, en época del Renacimiento, el problema de entender los
movimientos del cielo se había tornado indispensable. Los cálculos con la
teoría de Ptolomeo eran cada vez más complicados y siempre inexactos en sus
predicciones. Con el comercio que se realizaba a través de los océanos, la
navegación cobró gran importancia. Por eso se hizo indispensable la confección
de tablas más precisas con la información anticipada de cómo se encontrarían los
astros en cada día y noche del año para la ubicación de los barcos. Por otra
parte, la astrología (el estudio de los astros en relación con la influencia
sobre las personas) regía la vida de gobernantes y gobernados según las
creencias de aquella época (y que persiste en muchas personas de nuestro
tiempo). Los astrólogos realizaban sus pronósticos sobre la base de las
posiciones de los distintos astros y así indicaban si sería un buen momento
para los negocios, la exploración o el amor. Por lo tanto, era de vital
importancia encontrar una manera de conocer mejor los movimientos de los
astros.
En
1530 Nicolás Copérnico lanzó una idea revolucionaria: en el centro del universo
estaba el Sol y no la Tierra. El Sol estaba quieto y a su alrededor giraban
todos los demás cuerpos conocidos. La Tierra, además de este movimiento de
traslación alrededor del Sol, giraba sobre sí misma y debido a este último
movimiento se explicaban el día y la noche y el movimiento de los astros que
parecían girar alrededor nuestro. La Tierra había sido destituida del centro
del universo. La especie humana, aunque importante, ya no habitaba en el centro
sino que giraba con su mundo alrededor de un cuerpo luminoso e incandescente.
La
contribución de Copérnico
De acuerdo a la
propuesta de Copérnico, la Tierra y los demás planetas giraban alrededor del
Sol en órbitas circulares, mientras que la Luna giraba alrededor de la Tierra
acompañándola en su órbita alrededor del Sol. La noción de planeta había
cambiado: el Sol y la Luna ya no eran llamados “planetas” y en cambio la Tierra
sí lo era.
Las dificultades
enfrentadas por el modelo copernicano fueron muchísimas y muy graves. Para
comenzar, los cálculos con el nuevo modelo eran tan malos como los que se
obtenían con el que pretendía reemplazar. La propuesta de que la Tierra se
mueve parecía muy absurda, si se toma en cuenta que no sentimos ningún efecto
de ese movimiento. Más aún, si la Tierra realiza un movimiento circular
alrededor del Sol, entonces desde uno y otro extremo de su órbita (es decir, en
enero y en julio, por ejemplo) la visual a la misma estrella debe variar, pero
este efecto llamado "paralaje
estelar" no se observaba. Por otra parte, la
física de Aristóteles explicaba la caída de una piedra debido a que la piedra
tiene su lugar natural en el centro del universo y, al soltarla, se moverá en
dirección a ese punto ya que es su lugar natural. Pero en el modelo de Copérnico,
¿por qué las piedras caen hacia el centro de la Tierra si ya no es el centro
del universo? La física de Aristóteles no estaba hecha para la astronomía de
Copérnico. El cuerpo del conocimiento científico se estaba fracturando.
Seguíamos usando la física geocentrista, pero comenzábamos a usar la astronomía
heliocentrista. Habrían de pasar todavía casi ciento cincuenta años para que
volviéramos a tener un panorama unificado de cómo es la naturaleza de los
cielos y la Tierra. Asoma una pregunta con mucha mayor fuerza que las
anteriores: ¿Qué fue entonces lo que hizo que la propuesta de Copérnico
sobreviviera y finalmente prosperara? La necesidad de confeccionar tablas para
la navegación y para la astrología requería un sistema que explicara de forma
más adecuada y unificada los movimientos de los astros. También se requería una reforma
del calendario, ya
que las fechas festivas religiosas se iban corriendo año a año. El modelo de
Copérnico parecía promisorio por su simplificación de los movimientos de los
planetas, aunque todavía ineficiente en los cálculos. Por otra parte, le daba
una preponderancia al Sol que puede haber resultado tentadora para las creencias
de la época. Finalmente el sentido estético de la simplicidad del modelo
copernicano, en contraposición con el conjunto siempre creciente de movimientos
adicionales que había propuesto Ptolomeo, puede haber jugado un papel de
extrema importancia en una época en la que el arte nos brindaba figuras como
Miguel Ángel, Botticelli y otras. Es de vital importancia destacar el contexto histórico y social que enmarcó la propuesta
de Copérnico, ya que de haber sido solamente por el éxito predictivo, el modelo
heliocentrista habría perdido la batalla contra el geocentrista, mientras que
de hecho fue la semilla de un nuevo pensamiento que, aceptado recién un siglo y
medio después, produjo un cambio revolucionario en la ciencia.
Nicolás
Copérnico y sus aportes
(1473-1543) nació
en Thorn, Polonia. Fue educado por su tío, un obispo, y comenzó sus estudios de
matemática y astronomía en Cracovia, en el año en que Colón llegaba por primera
vez a América. Más tarde estudió astronomía, medicina y leyes en Bolonia y en
Padua, Italia. Finalmente se instaló en Frauenburg, cerca de la desembocadura
del río Vístula, actual Polonia. Allí fue administrador y médico de su
catedral. Llegó a ser uno de los economistas más importantes de su época, y
Polonia unificó su moneda con Lituania siguiendo una de sus iniciativas.
Rechazó la invitación de la Iglesia Romana a participar en un intento de
reforma del calendario, ya que todavía no había resuelto el problema de la
ubicación del Sol y la Luna a lo largo del año. Durante sus treinta últimos
años realizó gran cantidad de observaciones astronómicas y preparó su única y
grandiosa obra dedicada al papa Paulo III en 1542: Libro de las revoluciones.
Copérnico agonizaba mientras se imprimía su obra. Un pastor luterano le agregó
un prólogo (en forma anónima) en el que niega que el movimiento terrestre deba
entenderse como real sino que se toma como un artificio de cálculo. Nada más
alejado del pensamiento del autor, que había dedicado su vida a la
reformulación del sistema astronómico para adecuarlo a la “realidad”. Copérnico
recién pudo ver estos primeros ejemplares, con el agregado mencionado, el día
de su muerte.
El nacimiento de una nueva física
El modelo copernicano había desafiado a la astronomía aristotélica. Se podía mostrar que los movimientos de los astros podían
explicarse (aunque no sin gran desajuste con los datos) si se suponía que la
Tierra realizaba un movimiento de giro sobre su eje y a su vez una traslación
alrededor del Sol. Pero el modelo copernicano nada decía de los movimientos que
realizaban los cuerpos aquí en la Tierra. Si las piedras caían porque, según el
modelo aristotélico, su lugar natural es el centro del universo, entonces ¿por
qué caen hacia el centro de la Tierra si ésta ya no es el centro del universo?
Si Copérnico tenía razón, entonces los objetos deben caer por otro motivo.
Galileo se dedicó, entre
otras cosas, al estudio de la caída de los cuerpos. No llegó a darnos un motivo
por el cual caen los cuerpos, como lo hizo Newton años más tarde, pero nos dejó
una nueva manera de estudiar la naturaleza. Galileo observó la naturaleza
esperando encontrar regularidades, leyes de la naturaleza. La observación y la
recolección de datos tenían un papel importante en la obtención de la forma
matemática de esas leyes. Los razonamientos y los experimentos mentales
(imaginados), en cambio, le servían de guía para proponer las distintas
relaciones entre fenómenos. De su estudio de la caída de los cuerpos Galileo
concluyó que, cuando el rozamiento con el aire es despreciable, todos los
cuerpos caen con la misma aceleración (en un mismo lugar de la Tierra). Para
alcanzar esta conclusión Galileo se nutrió, como dijimos, de dos vertientes
diferentes. Por un lado, acumuló una gran cantidad de datos midiendo el tiempo
de caída de diferentes cuerpos desde una misma altura.
Observaciones de Galileo
Por otra parte, Galileo
se dedicó al estudio del cielo con la ayuda de un telescopio que modificó él mismo
para mejorarlo. Con ayuda del telescopio, Galileo descubrió que Venus tenía
fases como la Luna, que la Luna tenía montañas y valles, que Júpiter tenía lunas, que había más estrellas que las
que se podían ver a simple vista y que Saturno tenía unas salientes (como
orejas) que cambian con el tiempo (aunque no pudo determinar que eran anillos).
Incluso llegó a descubrir y dibujar las manchas solares. Cada uno de estos
descubrimientos estaba en contra del modelo aristotélico.
Las montañas de la Luna
Galileo modificó un telescopio para darle mayor poder y
con ello poder observar con más detalle la superficie de la Luna. Sin embargo
esta modificación también producía efectos no deseados, aberraciones, de modo
que era necesario distinguir entre los aspectos de la imagen que eran
amplificadas y los aspectos que solamente aparecían como un defecto del
instrumento. Para esa época no se disponía de una teoría óptica, sino que el
conocimiento sobre las lentes era un conocimiento técnico basado en la
tradición de pulir las lentes para obtener diferentes grados de aumento. Por
este motivo era difícil para Galileo respaldar sus observaciones de rasgos en
la superficie de la Luna que sus oponentes no querían aceptar. Galileo
respaldaba el uso del telescopio mostrando que con este instrumento se podían
observar detalles de un barco que todavía no llegó a puerto y luego verificar
que esos detalles estaban en el barco. Esto constituía un método de prueba que
garantizaba que el telescopio no creaba las imágenes sino que las amplificaba.
Sin embargo esta prueba solo sirve para objetos que más tarde podemos
inspeccionar de modo directo. Esto restringe el método de prueba a un rango de
distancias y objetos de modo que no es el mismo modo respaldo que necesitamos
para garantizar las imágenes que nos llegan de la superficie lunar.
Galileo tenía un método
de respaldo que no podía extrapolarse al rango en el que era necesario hacer las
observaciones. Que el telescopio no crea imágenes sino que las amplifica era
algo probado para un rango, pero lo que estaba en discusión no tenía ningún
respaldo y sería necesario tener una teoría (óptica) para obtener ese respaldo.
Las observaciones que
realizó Galileo le dieron la convicción de que en la superficie de la Luna
había cráteres y montañas. Esto no era aceptable para el modelo geocentrista defendido por la mayoría de los científicos de su época.
Según el geocentrismo la Luna, ubicada en la zona supralunar, debía ser
perfectamente esférica. Su superficie no podía tener irregularidades. Estas
observaciones entonces constituían una anomalía para el geocentrismo, siempre
que se aceptara que lo que estamos viendo con el telescopio es algo que
corresponde a la superficie lunar y no que es una imagen creada por el propio
telescopio, es decir que no sea una aberración.
Los oponentes de Galileo,
con la intención de defender su cosmovisión geocentrista, tenían su mejor
objeción en que no tenemos garantía de que lo que se ve por el telescopio
realmente exista en la Luna.
Pero una segunda
estrategia fue la de generar una hipótesis ad hoc bastante divertida. La estrategia era aceptar que la Luna
tenía cráteres y montañas pero estaba rodeada de una capa imperceptible que la
rodeaba, y esta capa imperceptible era perfectamente esférica y sin
rugosidades. Se cuenta que Galileo respondió que efectivamente la Luna tenía
una capa imperceptible que la rodeaba, pero que esa capa copiaba los cráteres y
las montañas. De este modo el recurso a la hipótesis ad hoc se torna totalmente
inútil ya que no es posible poner a prueba ninguna afirmación acerca de una
capa que es "imperceptible".
El universo newtoniano
El proceso de cambio de cosmovisión que involucró el
abandono del geocentrismo parece culminar en la propuesta de Newton. En esta propuesta se terminan de producir cambios de gran
importancia entre los que se destacan la unificación de las leyes de movimiento
de los astros y de los objetos aquí en la Tierra; la comprensión de los
problemas astronómicos en un universo infinito; la caída de los cuerpos; el
rozamiento con el aire; y otra serie de cuestiones que habían sido motivo de
controversia en diferentes tramos de este cambio revolucionario que tomó
alrededor de 150 años.
miércoles, 3 de abril de 2019
Teorias del origen de la Biodiversidad
¡Hola chicos!
¡Bienvenidos a este nuevo espacio!
¡Dentro del blog encontrarán material complementario para el desarrollo de los contenidos de este nuevo año!
Les adjunto un repaso de lo trabajado en clase.
Saludos.
Prof. Lorena Fumarola
Teorias del origen de la Biodiversidad
Mucho antes de los tiempos de
Aristóteles (384-322 a. C.), en la Grecia Antigua existió una escuela de
filosofía griega, la de los jónicos. Esta escuela, fundada por Anaximandro
(611-547 a. C.), culminó con los escritos del filósofo-poeta latino Lucrecio
(99-55 a. C.). Los jónicos desarrollaron una teoría atómica
y posiblemente también, según algunos autores, una teoría de la evolución, ambas
sorprendentemente similares a los conceptos actuales. En aquella época dos
pensadores establecieron explicaciones para el origen de la diversidad
biológica, emparentada con la perspectiva evolucionista. Las ideas de
Anaximandro como las de Empédocles adhieren a la concepción de que las formas
vivas no son fijas, concepción que no sería retomada hasta el siglo XVIII.
En el siglo XVIII, el francés
Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788) se ubicó entre los primeros
científicos en proponer que las especies podrían sufrir cambios en el curso del
tiempo.
Entre aquellos que dudaban que las
especies fueran fijas y no cambiasen estaba Erasmus Darwin (1731-1802), el
abuelo de Charles Darwin (1809-1882). Erasmus Darwin era médico, naturalista y
escribía prolíficamente, con frecuencia en verso, sobre temas de botánica y
zoología. Sugirió, fundamentalmente en acotaciones y notas al pie de página,
que las especies tienen conexiones históricas entre sí, que los animales pueden
cambiar en respuesta a su ambiente y que su progenie puede heredar estos
cambios.
El primero en sugerir que los fósiles
son restos de animales y plantas enterrados había sido un geólogo y anatomista
danés, Nicolaus Steno (1638-1686) en la segunda mitad del el siglo XIV. El
agrimensor y geólogo inglés William Smith (1769-1839) fue uno de los primeros
en estudiar científicamente la distribución de los fósiles.
Como en el mundo del
uniformitarismo de James Hutton (1726-1797), la Tierra vista y descrita por
William Smith era sin duda muy antigua. Estaba comenzando una revolución en la
geología; la ciencia de la Tierra se estaba transformando en un estudio del
tiempo y del cambio, más que en un mero catalogar tipos de rocas. En
consecuencia, la historia de la Tierra quedó íntimamente ligada a la historia
de los organismos vivos, como lo revelaba el registro fósil. Paralelamente a
todos estos acontecimientos, en esta época se hallaban en auge las expediciones
científicas.
El primer científico moderno que
elaboró un concepto sistemático de la evolución fue
Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), si bien no fue el primero en poner en duda
la idea de que las especies son fijas y no cambian. Este "naturalista
justamente célebre", como el propio Darwin (1809-1882) lo calificó,
propuso audazmente en 1801 que todas las especies, incluido Homo sapiens,
descienden de otras especies.
Como su contemporáneo George
Cuvier (1769-1832) y otros, Lamarck notó que las rocas más antiguas
generalmente contenían fósiles de formas de vida más simples. A diferencia de
Cuvier, que adhería a las ideas fijistas, Lamarck interpretó estas evidencias
como si las formas más complejas hubiesen surgido de las formas más simples por
una suerte de progresión. De acuerdo con su hipótesis, esta progresión
–o evolución, para usar el término moderno– depende de dos fuerzas principales.
La primera es la "herencia de
los caracteres adquiridos". Los órganos en los animales se hacen más fuertes
o más débiles, más o menos importantes, por su uso o su desuso, y estos
cambios, de acuerdo con la propuesta de Lamarck, se transmiten de los padres a
la progenie. Su ejemplo más famoso fue la evolución de la jirafa. La segunda
fuerza igualmente importante en el concepto de evolución de Lamarck fue un
principio creador universal, un esfuerzo inconsciente y ascendente en
la Scala Naturae, que impulsaba a cada criatura viva hacia un grado de
complejidad mayor.
La figura que dominaba en la
ciencia europea a principios del siglo XIX era Georges Cuvier (1769-1832).
Cuvier fue el fundador de la paleontología de los vertebrados, el estudio
científico del registro fósil de los
animales con esqueleto interno, y de la anatomía comparada.
A pesar de sus profundos
conocimientos acerca de los seres vivos actuales y extintos, Cuvier consideraba
que las especies habían sido creadas en forma simultánea por un acto
sobrenatural o divino y que, una vez creadas, se mantuvieron fijas o
inmutables. Esta postura que se conoce como "fijismo" era
predominante en el pensamiento de los naturalistas de la época.
Creía que la Tierra tenía una
historia muy breve pero, a la vez, estaba impresionado por los enormes cambios
que indudablemente habían ocurrido en el pasado geológico. Su trabajo dio nueva
vida al antiguo concepto de "catastrofismo" según el cual una serie
de revoluciones o catástrofes –movimientos de la Tierra e inundaciones– habían
eliminado especies enteras de organismos y moldeado la superficie terrestre.
Después de cada catástrofe, la más reciente de las cuales fuera el Diluvio,
nuevas especies llenaban los lugares vacantes. El catastrofismo se sostuvo como
una de las mayores doctrinas de la geología hasta que se demostró que los
cambios lentos durante períodos prolongados podían explicar el modelado de la
superficie de la Tierra.
Basado sobre sus propias observaciones y sobre
las de sus predecesores, el geólogo británico Charles Lyell (1797-1875) se
opuso a la teoría de
las catástrofes. En cambio, presentó nuevas evidencias en apoyo de la teoría
uniformitarista de James Hutton (1726-1797). De acuerdo con Lyell, el efecto
lento, constante y acumulativo de las fuerzas naturales había producido un
cambio continuo en el curso de la historia de la Tierra. Dado que este proceso
es demostrablemente lento y sus resultados apenas visibles en el curso de una
vida, deben, por lo tanto, haber ocurrido durante un lapso muy prolongado. Lo
que la teoría de Darwin necesitaba era tiempo, y fue tiempo lo que Lyell le
proporcionó.
Charles Darwin (1809-1882) tenía
muy frescas en su mente las teorías de Charles Lyell.
Lyell fue una de las personas que
más influyó en él. Los primeros intentos de Darwin por imaginar el proceso
de transformación de
los seres vivos se enmarcaron en la idea de que la evolución no
era necesariamente un proceso lineal de cambio ascendente. Los organismos simples
podían dar origen a otros más complejos sin desaparecer durante el proceso y,
por lo tanto, no era necesario recurrir a la generación espontánea para
explicar la reposición de los organismos que se agotaban por el cambio
constante.
Darwin, tomó conocimiento de un
tratado sociológico breve, pero muy comentado, escrito por el reverendo Thomas
Malthus (1766-1834) quien advertía, al igual que los economistas lo han hecho
desde entonces, que la población humana
estaba incrementándose tan rápidamente que en poco tiempo sería imposible
alimentar a todos los habitantes de la Tierra. Darwin vio que la conclusión de
Malthus, que la disponibilidad de alimentos y otros factores limitan el crecimiento
de la población, es válida para todas las especies, no sólo para la humana. El
proceso por el cual los sobrevivientes son "elegidos" fue llamado por
Darwin "selección
natural".
Según Darwin, las variaciones que
aparecen en cada población natural y se heredan entre los individuos son una
cuestión de azar. No las produce el ambiente, ni una fuerza creadora ni el
esfuerzo inconsciente del organismo. Por sí
mismas, no tienen meta o dirección, pero a menudo tienen valores adaptativos
positivos o negativos, o sea, pueden ser más o menos útiles para un organismo
si se juzga su supervivencia y su reproducción. Es el funcionamiento de la
selección natural, la interacción de organismos individuales con su ambiente
durante una serie de generaciones, lo que confiere dirección a la evolución.
Fuente:http://www.curtisbiologia.com/
miércoles, 13 de marzo de 2019
Acceso a apuntes
Comparto el link de acceso a la carpeta de Dropbox desde la cual pueden descargar e imprimir contenido para las clases.
https://www.dropbox.com/sh/ar0cw87uuwv88hh/AAD2VGQz1NbGBdh47WgjHwHna?dl=0
21/3: Ya está disponible el apunte N°1
https://www.dropbox.com/sh/ar0cw87uuwv88hh/AAD2VGQz1NbGBdh47WgjHwHna?dl=0
21/3: Ya está disponible el apunte N°1
¡Hasta la próxima clase!
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