sábado, 23 de junio de 2012

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miércoles, 20 de junio de 2012

Clasificación de los organismos por Reinos

Una de las ramas de la Biología la constituye la Taxonomía, ciencia encargada del estudio de las grandes clasificaciones. Etimológicamente TAXON = grupo como categoría biológica. El estudio de esta ciencia es de gran importancia puesto que como médicos nos ubica en la escala evolutiva y nos permite establecer cuáles son los organismos más o menos desarrollados en ella.
Según el biólogo R. H. Whittaker, los organismos se clasifican en 5 reinos fundamentales:
Móneras
Protistas
Hongos
Plantas
Animales

Dentro de ellos, sólo profundizaremos en el reino animal, por ser en este en el que realmente aparece el aparato de la visión. Sin embargo, los primeros rudimentos del aparato visual, lo encontramos en los organismos euglenoides, que pertenecen al reino de los protistas, pero no se le conferirá mucha importancia.

Los orígenes del ojo hay que buscarla en la capacidad fotosensible de algunas células. Muchos unicelulares pueden ubicarse espacialmente, es decir nadar hacia arriba o hacia abajo, gracias a que son sensibles a la luz. Esta sencilla distinción entre luz y oscuridad fue el primer paso en la evolución del ojo.
Para este primer paso puede considerarse posible al ver el fotorreceptor que existe en Euglena, un protista fotosintético que tiene un organelo sensible a la luz llamado estigma (Esquema. Señalamiento 2), conectado con el flagelo que le permite la locomoción. No se afirma que los ojos de los humanos se remonten al fotorreceptor (eyespot en inglés) de Euglena, sólo se muestra que este primer paso es posible en la naturaleza.

En los animales, los ojos más simples se encuentran en los celentéreos y ctenóforos, que comprenden los pólipos, las medusas y algunos animales primitivos similares. Sus ojos se llaman ocelos y consisten en grupos de células pigmentadas asociadas con células sensoriales. Estos grupos celulares suelen cubrirse con una capa de cutícula densa, que forma una especie de lente.

Fue en los platelmintos (planaria) donde realmente se observan los vestigios de una cavidad ocular primitiva en animales, con la aparición de las fositas oculares que son depresiones a ambos lados del cuerpo en la región dorsal que presentaba células fotosensibles poco desarrolladas. Ojos parecidos, aunque con una estructura algo más compleja, se encuentran en los gusanos, insectos y moluscos.

El siguiente paso involucraría a un invertebrado. Tendríamos una capa de células sensibles a la luz. Esto lo podemos encontrar en las lombrices de tierra actuales y en anélidos acuáticos que ya presentan una capa ordenada de células fotosensibles.

Luego, la selección natural favoreció a aquellos organismos que tuviesen capacidad fotosensible ya que le permitiría a su poseedor nadar hacia la superficie, conseguir alimento u ocultarse cuando una sombra se presentaba al organismo y así salvarse de un predador. Ahora si ésta capa de células se invaginase podría dar cabida a una mayor cantidad de células, y esto constituiría una ventaja. Esto no es un cambio imposible pues sólo sería necesaria una modificación en la forma de expresión de algunos genes ya existentes. Una capa de células fotosensibles invaginada puede obtener una nueva información no disponible para una capa plana, saber de donde provienen los haces de luz. Precisamente en el molusco gasterópodo Patella, (los gasterópodos son el grupo de las babosas y caracoles) se encuentra un estructura así.
En el gasterópodo Pleurotomaria encontramos una estructura invaginada mucho más profunda; En el género Haliotis encontramos un ojo casi cerrado; en el género Turbo el ojo ya está cerrado pero sin lente, y finalmente encontramos ojos cerrados y con lente en los géneros Murex y Nucella. Así pues hay ejemplos en la naturaleza que muestran que estos estadios intermedios son posibles. A continuación se los mostramos.

En el ojo de cámara cerrada la retina es la capa de células fotosensibles que se encarga de hacer la traducción del estímulo (la luz) a un impulso nervioso. En el ojo del pulpo la capa de células nerviosas están orientadas directamente hacia la luz, mientras que las prolongaciones de las células nerviosas que forman el nervio óptico están al lado posterior en el que no llega la luz; de igualmente los vasos sanguíneos se encuentran en el lado posterior sin interponerse con la luz que incide sobre las células fotosensibles.
Los pulpos no poseen un punto del espacio invisible, aunque si para los vertebrados. Esto es importante mencionarlo porque la retina del cefalópodo está armada de forma distinta. El nervio óptico, en vez de salir desde el centro donde están los fotorreceptores, sale desde la parte más externa de la retina. Por eso, se considera que el pulpo tiene el ojo más desarrollado de todos los invertebrados. Su estructura y función son muy similares a las de los ojos de los vertebrados superiores como peces, mamíferos y seres humanos.

En el reino Animal existen dos tipos de ojos según la imagen que forman: ojos simples y compuestos. Los ojos simples son similares al ojo humano, aunque los detalles estructurales varían en los diferentes grupos. Las especies menos evolucionadas que han desarrollado este tipo de ojo son algunos peces cartilaginosos de gran tamaño. Los ojos compuestos, limitados a los artrópodos, constan de una lente con varias facetas o divisiones, cada una de las cuales forma una imagen individual en una célula de la retina; el resultado es la creación de un campo visual como un mosaico. En algunos artrópodos, la estructura del ojo es más sofisticada y origina una imagen combinada.
El ojo compuesto de un insecto se compone de hasta miles de componentes, órganos llamados omatidios. La superficie de cada omatidio es una lente hexagonal, bajo la que hay una lente cónica. Estas lentes enfocan la luz que entra en el omatidio a lo largo de una estructura central llamada rabdoma, donde se forma una imagen invertida en las células retinulares fotosensitivas. Las células pigmentadas que rodean al rabdoma transmiten información desde cada uno de ellos hasta el cerebro, donde se combina para formar una imagen única del mundo exterior.

Leyenda:
*C*. Cornea; *I*. Iris; *L*. cristalino; *CM*. músculo ciliar *lg*. Ligamento; *M*. Músculo retractor del cristalino; *S*. Esclerótica;* ON*. Nervio óptico;* R*. Retina *
Variaciones entre el ojo humano y el ojo de un pez.
Hay muy pocas variaciones entre el ojo humano y el ojo de un pez. Pero aquellas diferencias existentes son interesantes de analizar. La primera diferencia notable es que carece de párpado, lo cual hace que el pez no pueda dejar de ver los elementos que lo rodean aunque lo deseare. La segunda diferencia la establece el iris. En los humanos funciona como el diafragma de una cámara fotográfica de modo que permite una mayor o menor entrada de luz para equilibrar las condiciones diversas. El iris humano se contrae o dilata con esa finalidad. En la mayoría de los peces el iris tiene una abertura fija incapaz de adaptarse a los distintos niveles de iluminación. Por lo tanto los ajustes necesarios se realizan por medio de los *fotorreceptores*, que son células especializadas sensitivas a la luz, ubicadas en la retina. Al igual que los ojos humanos, los del pez están equipados con células bastón y células cónicas a nivel de la retina.

La cavidad orbitaria u órbita surge en los vertebrados como parte del cráneo que protege al encéfalo específicamente en los peces óseos y está presente hasta los mamíferos. Su importancia radica en darle protección al globo ocular y su contenido.

Los anexos oculares como los parpados surgen en los anfibios junto con la membrana nictitante (tercer párpado) que cumple funciones como:
1. Cubre al ojo ante una agresión directa.
2. Su glándula lagrimal accesoria produce el 30 al 40% del total de las lágrimas.
3. Sus folículos linfáticos le proporcionan defensas que le permiten combatir infecciones. (Cuando el ojo está dañado, el tercer párpado se desplaza y permite que los elementos curativos actúen.)
4. Con su movimiento de “limpiaparabrisas” ayuda a eliminar cuerpos extraños que hubieran penetrado en los ojos. Produce lágrimas y protege al ojo de agresiones externas.
Esta membrana está presente en reptiles, aves y mamíferos, pero en el caso del hombre es sólo un vestigio de la evolución.

El aparato lagrimal surge muy aparejado a los párpados y se desarrolla con los mismos. En el hombre, el repliegue semilunar del ojo o membrana nictitante, es un órgano vestigial situado en el ángulo medial del ojo y junto con la carúncula lagrimal forman el lago lagrimal.
El resto de las estructuras como los pelos (cejas y pestañas) y las glándulas asociadas a ellos están presentes sólo en los mamíferos.

Un elemento importante a tener en cuenta es que la información visual recibida por las células receptoras es transformada de energía física a química y es llevada en forma de impulsos nerviosos hasta los centros corticales de la visión. Este trayecto por el que transcurre la información visual se denomina vía visual y también ha evolucionado. La información visual en el caso de los anfibios, reptiles y aves se mantiene cruzada completamente, o sea, la información procedente de un ojo se integra en el lado cortical contrario. Sin embargo, en los mamíferos y, en especial, en el hombre, la vía visual se cruza parcialmente en el llamado quiasma óptico lo que posibilita la visión estereoscópica.

En la primera etapa del desarrollo del analizador óptico (en los peces) en el extremo periférico del mismo (retina) las células sensibles a la luz tienen el aspecto de bastoncitos y en el encéfalo sólo se encuentran centros ópticos localizados en el mesencéfalo. Tal órgano de la vista sólo es capaz de percibir la sensación de luz y distinguir los objetos. En los animales terrestres la retina se completa con nuevas células sensibles a la luz y surgen nuevos centros ópticos en el diencéfalo, y en los mamíferos también en la corteza; gracias a esto el ojo percibe la visión cromática. Todo esto está en relación con el primer sistema de señalización.
En general, esto demuestra la importancia del proceso de cefalización que nos es más que la disposición de los centros reguladores del organismo hacia la región cefálica y el aparato ocular como su prolongación también se ha ido desarrollando, desde los gusanos hasta los vertebrados alcanzándose su máximo desarrollo en los mamíferos y , en especial, en el hombre.

RAMAS DE LA BIOLOGIA

Bacteriología: estudia las bacterias.
Biofísica: estudia el estado físico de la materia viva.
Biología: estudia las moléculas que constituyen los seres vivos.
Botánica: estudia las plantas.
Citología: estudia los tejidos.
Ecología: estudia los ecosistemas.
Embriología: estudia cómo se desarrollan los óvulos fecundados.
Etología: estudia el comportamiento de los animales.
Evolución: estudia cómo han ido variando las especies a lo largo del tiempo.
Fisiología: estudia las funciones orgánicas de los seres vivos.
Genética: estudia cómo se heredan los caracteres biológicos.
Histología: estudia los tejidos.
Microbiología: estudia los organismos microscópicos.
Morfología: estudia la estructura de los seres vivos.
Paleoecología: estudia los ecosistemas del pasado.
Paleontología: estudia los restos de vida en el pasado.
Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos.
Virología: estudia los virus.

Temas

Genética

ADN, base de la herencia genética.
La genética es el campo de la biología que busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación. Genética proviene de la palabra γένος (gen) que en griego significa "descendencia
El estudio de la genética permite comprender qué es lo que exactamente ocurre en la reproducción de los seres vivos y cómo puede ser que, por ejemplo, entre seres humanos se transmitan características biológicas, físicas, de apariencia y hasta de personalidad.
El principal objeto de estudio de la genética son los genes, formados por segmentos de ADN, el ADN controla la estructura y funcionamiento de cadacélula, con la capacidad de crear copias exactas de sí mismo.
Sin embargo, la ciencia moderna de la genética, que aspira a comprender el proceso de la herencia, sólo empezó con el trabajo de Gregor Mendela mediados del siglo XIX. Aunque no conocía la base física de la herencia, Mendel observó que los organismos heredan caracteres de manera diferenciada. Estas unidades básicas de la herencia son actualmente denominadas genes.

La ciencia de la genética

Aunque la genética juega un papel significativo en la apariencia y el comportamiento de los organismos, es la combinación de la genética con las experiencias del organismo la que determina el resultado final. El hecho de que los seres vivos heredan caracteres de sus padres ha sido utilizado desde tiempos antiguospara mejorar cultivos y animales mediante la cría selectiva.
Los genes corresponden a regiones del ADN una moleculacompuesta de una cadena de cuatro tipos diferentes de nucleótidos —la secuencia de estos nucleótidos es la información genética que heredan los organismos El ADN existe naturalmente en forma bicatenaria, es decir, en dos cadenas en que los nucleótidos de una cadena complementan los de la otra.
La secuencia de nucleótidos de un gen es traducida por las células para producir una cadena de aminoácidos creando proteínas —el orden de los aminoácidos en una proteína corresponde con el orden de los nucleótidos del gen. Esto recibe el nombre de código genético Los aminoácidos de una proteína determinan cómo se pliega en una forma tridimensional y responsable del funcionamiento de la proteína. Las proteínas ejecutan casi todas las funciones que las células necesitan para vivir.
El genoma es la totalidad de la información genética que posee un organismo en particular. Por lo general, al hablar de genoma en los seres eucarióticos nos referimos sólo al ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas. Pero no debemos olvidar que también la mitocondria contiene genes llamado genoma mitocondrial Subdivisiones de la genética
La genética se subdivide en varias ramas, como:

Clásica o mendeliana.Se preocupa del estudio de los cromosomas y los genes y de cómo se heredan de generación en generación.
Cuantitativa, que analiza el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo, muy especialmente cuando estos tienen efectos de pequeña escala.
Molecular: Estudia el ADN, su composición y la manera en que se duplica. Asimismo, estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular.
Evolutiva y de poblaciones: Se preocupa del comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los organismos.
Ingeniería y desarrollo una rama de la biotecnología que se ocupa de cómo los genes controlan el desarrollo de los organismos vivos.

En genética, la herencia es el conjunto de caracteres fenotípicos y del genoma que transmite un individuo a la descendencia Herencia biológica

La herencia biológica es el proceso por el cual la prole de un organismo adquiere o está predispuesta a adquirir, las características de sus progenitores. El estudio de la herencia biológica es lo que se conoce como genética que incluye:

Herencia genética resultado de la replicación del ADN y de la división celular
Herencia epigenética resultado de, entre otras cosas, modificaciones en el ADN como el "silencio" o no expresión de un gen.

Historia

El primero en estudiar la herencia biológica fue Gregor Mendel mediante sus estudios con guisantes y otros vegetales pudo enunciar tres leyes con las cuales explicaba el modo de transmisión de ciertas características de los progenitores a la descendencia, y que hoy día aún se siguen teniendo en cuenta:

Primera ley, o Principio de la uniformidad: “Cuando se cruzan dos individuos de raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales."
Segunda ley, o Principio de la segregación: Un organismo individual posee dos alelos que codifican un rasgo y que estos alelos se separan en proporciones iguales cuando se forman gametos.
Tercera ley, o Principio de la combinación independiente: Los genes que codifican diferentes características se distribuyen de forma independiente cuando se forman los gametos. mediante los estudios se comprobó que la herencia tiene que ver con heredar

Herencia y cromosomas

A las características a las que se refería Mendel las denominó factores hereditarios. Diversos estudios realizados a lo largo del siglo XX determinaron que éstos estaban localizados dentro del núcleo de las células, en concreto en unas partículas llamadas cromosomas.
Estos factores, además, pueden sufrir cambios que son transmitidos a la prole dando lugar a la aparición de variabilidad dentro de un mismo rasgo para individuos de una misma especie.
Estos cambios se producen por:

Mutación, que puede entenderse como alteración o cambio en el mensaje genético de un individuo.
Recombinación, se trata del proceso de rotura de una hebra de ADN que al repararse se une a una molécula de ADN diferente a la que procedía.
Entrecruzamiento cromosómico, por el cual los cromosomas al aparearse durante la meiosis intercambian fragmentos de ADN.

Aunque hoy día la palabra gen presenta múltiples significados, suele utilizarse para referirse a los factores hereditarios

La Biología

La definición tradicional de Biología es la siguiente:

Biología es la ciencia de la vida.

La Biología es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida:

Biología es el estudio de la transferencia no-espontánea de la energía contenida en las partículas y de los sistemas cuasi-estables que la experimentan.

En general, los biólogos sabemos que la vida es un fenómeno relacionado con acontecimientos fisicoquímicos generados por el estado de la energía del universo. Muchos científicos trabajan con el fenómeno físico de la Resonancia Electrodinámica.

La vida es una fluctuación energética, y que la vida es un estado transitorio concerniente a la posición y el movimiento de la energía ocasionada por una convergencia de ondas y partículas. No existe una definición directa de la vida, sino que a partir de observaciones directas e indirectas del estado térmico de las estructuras vivas, podemos decir lo siguiente:

La vida es la dilación en la difusión o dispersión espontánea de la energía interna de las biomoléculas hacia más microestados potenciales.

Esto es lo que estudia la Biología, además de estudiar a los sistemas cuasi-estables que experimentan tales modificaciones de estado de la energía.

Para ser considerados como vivientes, los seres requieren poseer ciertas características básicas:

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS:
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL: Los seres vivientes presentan una organización estructural y funcional. Ambas, la estructura y la función, se encuentran estrechamente interrelacionadas.

Más que un orden superior o una complejidad excepcional, lo que distingue a los seres vivientes de los seres inertes es la organización de sus estructuras y el encadenamiento de sus funciones. Las moléculas se organizan para formar células, las células para formar tejidos, los tejidos órganos, los órganos aparatos y sistemas, y al conjunto de todos los sistemas forman un individuo. Existen individuos que están formados por una sola célula, por ejemplo las bacterias, los protistas y algunos hongos; sin embargo, aunque en cantidad y/o volumen un organismo multicelular posea más materia, no serán más complejos que un individuo unicelular.

Es posible encontrar seres inertes bien organizados, por lo que necesitamos incluir otras características contextuales a la vida. La observación del conjunto entero de características nos permite distinguir entre seres vivos y seres inertes. Las otras características que nos ayudarán son la Reproducción y la Evolución, aunque aún podamos encontrar seres inertes bien organizados que se reproducen y evolucionan, hay otra característica que un ser inerte no puede cubrir, la manipulación no-espontánea de la energía para continuar obteniéndola del ambiente.

LOS SERES VIVOS

Un ser vivo es un ser natural, complejo, capaz de actuar por sí mismo y de realizar las funciones de nutrición, de relación y de reproducción.

Los seres vivos están constituidos básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estos elementos químicos se llaman bioelementos.

Los bioelementos se asocian formando biomoléculas, como los azúcares, las grasas, las proteínas y los ácidos nucleico

Estas moléculas de la materia viva se llaman también principios inmediatos, puesto que, como sólo se encuentran en los seres vivos, se cree que sin ellos no puede constituirse la materia viva. Es decir, los principios inmediatos son inmediatamente anteriores a la formación de los seres vivos.

Desde la Antigüedad los hombres estudiaron los fenómenos de la naturaleza y buscaron formas de clasificar sus conocimientos. Aristóteles, en Grecia, catalogó unas cincuenta especies de animales y su discípulo Teofrasto, unas 500 plantas diferentes.

Se cree que los primeros indicios de vida surgieron en los océanos hace unos 3.00 millones de años. Eran organismos unicelulares, es decir, formados por una sola célula: corpúsculos de proteína, sin núcleo ni membrana pero con la facultad de intercambiar sustancias con el medio.

En una etapa posterior aparecieron seres unicelulares cuyo protoplasma, o sustancia esencial, ya se diferenciaba en membrana, que los aislaba del medio exterior, citoplasma -un contenido acuoso- y núcleo. A partir de esos organismos se puede hablar de reino vegetal y reino animal. Sin embargo, la invención del microscopio hace unos trescientos años y los avances de la bioquímica y la genética permitieron descubrir que muchos organismos tienen características específicas que los colocan en su reino propio, sin considerarse vegetales ni animales.

De esta manera, la clasificación tradicional que contemplaba sólo dos reinos dejó paso, en la actualidad, a la división de los seres vivos en los cinco reinos:

¿ Què son las ciencias naturales?

Las ciencias naturales son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza..Estudian los aspectos físicos y, como grupo, se distinguen de las ciencias sociales, por un lado, y de las artes y humanidades por otro.

Las ciencias naturales igualmente se apoyan en las ciencias formales. El término "ciencia natural" es también usado para diferenciar entre "ciencia", como una disciplina que sigue el método científico, y "ciencia", como un campo de conocimiento en general, como las ciencias de la computación u otros.

Ciencias Naturales

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