GEOLOGIA

La geología es la Ciencia que estudia la Tierra. Esta definición es correcta aunque precisa de una mayor concreción. La Tierra es un planeta del Sistema Solar, como ya sabemos. Tiene una determinada estructura, es un planeta con una gran dinámica, es decir que se producen continuamente cambios, tanto en su superficie como en su interior, y además tiene una historia. Por lo tanto la Geología estudia todos estos aspectos que están interrelacionados entre sí. Así estudia su estructura (capas que la forman y características que tienen); los materiales que las forman, cómo se han formado y su ubicación en la Tierra (rocas y minerales);la dinámica de cada una de esas capas, de las cuales las más externas son las que más nos afectan (atmósfera, hidrosfera, biosfera); los procesos que se producen en la superficie terrestre (magmatismo, sismicidad, orogénesis, meteorización, erosión, transporte, sedimentación), la historia geológica de la Tierra cuyo conocimiento nos ayuda a entender los procesos que ocurren actualmente y en el futuro. En esta entrada nos centraremos en cómo conocer la historia de la Tierra a través de lo que nos queda del pasado: los materiales, su estructura y disposición en la corteza terrestre. Podemos considerar que en el desarrollo de la Geología hay varios estudiosos que fueron construyendo la base de esta Ciencia. Georgius Bauer (1494-1555) concocido como "Agricola" y que inició los estudios de mineralogía; Nicolás Steno (1638-1686) que estableció los principios que lleva su nombre y que ayudan a interpretar la disposición de los estratos

• El primero es el de la superposición: existen capas de sedimentos de manera que la inferior fue depositada primero, y la superior la última. Es decir, las capas de la corteza terrestre contienen una narrativa.


• El segundo es el de la horizontalidad original: no importa cuál sea la orientación actual de un estrato, fue creado por un depósito de agua, y por tanto, fue originalmente horizontal.


• El tercero es el de la continuidad lateral: el agua deposita sedimentos en una capa continua que termina solamente en el borde de su cuenca. Por tanto, capas de rocas correspondientes a ambos lados de un valle fueron originalmente una sola capa.

James Hutton (1726-1797) que desarrolló una teoría acerca de la formación de la Tierra en un ciclo contínuo de construcción y destrucción movido por la energía interna de la Tierra como se ve en el siguiente gráfico.

Charles Lyell que a partir de sus observaciones elaboró una serie de principios que permitían interpretar el pasado basándonos en los acontecimientos que ocurren actualmente. Estos principios son:

• Actualismo: explicación de los fenómenos pasados a partir de las mismas causas que operan en la actualidad.


• Uniformismo: los fenómenos geológicos pasados son uniformes, excluyéndose cualquier fenómeno catastrófico.


• Equilibrio dinámico: la historia de la Tierra se rige por un ciclo constante de creación y destrucción, de manera que los períodos geológicos son idénticos.

Charle Darwin realizó también aportaciones importantes a la Geología como la explicación sobre el desarrollo de los atolones. Aportó gran cantidad de fósiles nuevos que recogió en su viaje alrededor del mundo en el Beagle y cuyo estudio posterior ayudó al desarrollo de su Teoría de la Evolución y además estuvo en contacto con el geólogo más importante de su tiempo y uno de los considerados padres de la Geología (Charles Lyell) al que aportó información para reafirmar sus principios.

Alfred Wegener (1880-1930) es uno de los geólogos que más ha influído en los últimos años y dio pie para el desarrollo de la Teoría de la Tectónica de Placas, que actualmente domina completamente en la interpretación de los procesos geológicos que ocurren en la superficie terrestre. Sin embargo, en durante su vida, su teoría no tuvo el reconocimiento debido siendo rechazada por aquellos que consideraban tenían la verdad geológica del momento.

Como en todas las ciencias se comprueba que los las ideas, conceptos, principios que utilizamos actualmente para ir avanzando en el estudio de la realidad hunden sus raíces en nuestro pasado histórico. A los principios anteriormente vistos podemos añadir otro que nos ayudará a conocer el pasado geológico de la Tierra.

• Principio de superposición de los fenómenos geológicos. Todo fenómeno es posterior, en edad, a los materiales que afecta y anterior a los que no afecta.

Realiza las siguientes actividades considerando los principios anteriormente vistos:  Interpretación de cortes geológicos cronología relativa

cortes geológicos cronología absoluta

LA GAMETOGÉNESIS

Se denomina gametogénesis al proceso de formación de los gametos. Se diferencia entre la gametogénesis masculina o espermatogénesis y la femnenina y oogénesis.
Ambos procesos ocurren a partir de unas células que profliferan dando lugar a miles de células denomidas espermatogonia y oogenias.
Las espermatogonias proliferan (fase de proliferación)y postriormente crecen dando lugar a los espermatocitos de primer orden (fase de crecimiento). Estas células sufren la meiosis dando lugar a 2 espermatocitos de segundo orden y posteriormente a 4espermátidas (fase de diferenciación).Estas posteriormente producirán cada una un espermatozoide. Las espermatogonias comienzan a multiplicarse durante la pubertad y así continuarán hasta el final de la vida.
Las oogonias se proliferan durante el desarrollo embrionario cargándose de gran cantidad de nutrientes y transformándose en oocitos de primer orden. Los oocitos comienzan la meiosis y en la profase quedan detenidos los gametos femeninos desde el desarrollo embrionario hata la pubertad, cuando comenzará a madurar un oocito cada mes. Esta maduración consiste en la continuación de la meiosis. Esta primera división meiótica produce dos células muy desiguales. Una de ellas se queda con todo el citoplaama celular (el oocito de segundo orden) y la otra da lugar a una célula muy pequeña, un cocrpusculo polar que degenera. El oocito secundaria continuará su división cuando sea fecundado por el espermatozoiode produciéndose posteriormente la unión de los núcleos, la división celular y la formación del embrión.

Gametogenesis 2 C

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VÍDEO SOBRE LA FECUNDACIÓN

EL DESARROLLO EMBRIONARIO

DESARROLLO EMBRIONARIO DE UN PEZ












El desarrollo embrionario comienza con la primera división del cigoto. Se comienza así un proceso de multiplicación celular y diferenciación que dará lugar a la formación de un individuo de vida libre. Este nuevo organismo puede ser similar a los progenitores, aunque sufra una serie de cambios hasta alcanzar el estado adulto, es decir la capacidad reproductiva. O bien puede estar en un estado muy poco desarrollado, de modo que ha de sufrir cambios muy importantes, que modificarán completamente su morfología, modos de nutrición, de vida, etc. hasta alcanzar el estado adulto. Es lo que conocemos como metamorfosis.

En el desarrollo embrionario se diferencias distintas etapas: segmentación, gastrulación, desarrollo de las hojas embrionarias. En estas imágenes se observa la formación de la tercera hoja embrionaria (el mesodermo).

METAMORFOSIS DE UNA LIBÉLULA

LA MITOSIS Y LA MEIOSIS

LA MITOSIS Y LA MEIOSIS

Mitosis y meiosis son dos formas de reproducción celular que se dan en las células de los organismos pluricelulares. En la mitosis las células hijas son genéticamente idénticas a las células madre. En cambio en la meiosis las células hijas poseen la mitad de cromosomas que la célula madre.

LA MITOSIS es ´la división celular por la cual se obtienen la mayor parte de las células que forman un organismo pluricelular a partir del cigoto. Este se divide por mitosis para dar lugar a las células que forman el organismo desarrollado. Se distinguen cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Posteriormente se produce una división del citoplasma, que difiere en el modo de realizarse según sean las células animales o vegetales.

VÍDEOS: 2, 3

video

LA MEIOSIS es una división celular en la que las células sufren una reducción a la mitad en el número de cromosomas. Se obtienen finalmente cuatro células haploides a partir de una célula diploide. Por este procedimiento se forman los gametos y también algunas esporas. La meiosis consta de dos divisiones: la primera división meiótica, en la que se reduce a la mitad el número de cromosomas y se produce el entrecruzamiento y entre los cromosomas homólogos y la segunda división meiótica que propiamente es una mitosis normal.

VÍDEOS: 2

ANIMACIONES DE MITOSIS Y MEIOSIS
EJERCICIOS SOBRE REPRODUCCIÓN En el siguiente vídeo se muestra el ciclo celular y la mitosis.

REPRODUCCIÓN CELULAR/ DIVISIÒN CELULAR/ MITOSIS/ MEIOSIS from grissol

EMBRIONES Y MEDICINA

El conocimiento que se adquirió sobre el material genético durante el siglo pasado, así como el desarrollo de la tecnología que lo permitió, han abierto las puertas para su manipulación y para la aplicación de este conocimiento a la medicina. Un buen número de terapias que se utilizarán en este siglo procederán de este conocimiento. La identificación de genes responsables de determinadas enfermedades está permitiendo aplicar terapias para algunas enfermedades genéticas. Una aplicación es la selección de embriones para aquellas parejas con alto riesgo de tener descendientes con enfermedades genéticas graves o bien tener hijos que permitan aportar células madre para la curación de hermanos con dichas enfermedades. En los siguientes dos artículos se muestra la misma noticia, en uno de ellos mostrando los problemas éticos que a algunas personas ocasionan estas técnicas, en otro haciendo hincapié en las razones de los padres para tomar esta decisión y el último la descripción de la técnica por parte del hospital que la ha realizado.

NACIDO PARA CURAR

NACE OTRO BEBÉ EN SEVILLA PARA CURAR A SU HERMANO TRAS UNA SELECCIÓN GENÉTICA

VIRGEN DEL ROCÍO REALIZA CON ÉXITO EL SEGUNDO TRASPLANTE DE SANGRE DE CORDÓN UMBILICAL DE UN BEBÉ SELECCIONADO GENÉTICAMENTE (BUSCAR EN NOTICIAS 14/06/2012)

EL DARWINISMO

En 1859 se publicó por primera vez un libro que tendría una profunda repercusión, no sólo en el campo de la biología, sino también en numerosas facetas de la vida. Este libro, elaborado por Charles Darwin, era El Origen de las Especies (The origin of species). En su elaboración tardó más de dos décadas y aún con este tiempo, en varias ocasiones indica que no son sino unos esbozos que deberá desarrollar más adelante.
En este libro, Darwin afirmaba que los seres vivos se originan por cambios a partir de otros seres vivos, de modo que la gran variedad de especies que existen en la naturaleza se han ido formando a partir de otras anteriores y aquellas a su vez de otras, etc. No se atrevió a afirmar que incialmente la vida surgió de la materia inorgánica, sino que surgió por creación de Dios. Parece ser que Darwin era profundamente religioso aunque por encima de ello, en el aspecto científico, sobreponía las conclusiones que él iba obteniendo a partir de sus observaciones, investigaciones, deduccíones es decir de su trabajo científico a las creencias.
Como toda gran obra, no surge de la nada. Antes que él ya había sido expuesta la idea de que los seres vivos cambian, evolucionan y que las especies que conocemoos no fueron creadas sino que se formaron a partir de otras preexistentes. El principal autor, anterior a Darwin, que propugnaba la evolución fue Lamarck, aunque el mecanismo propuesto no era diferente del de Darwin.
Otros precursores fueron el geólogo Charles Lyell que revolucionó a su vez su ciencia estableciendo el principio del actualismo y de la lentitud de los procesos geológicos.
Otro nombre es el de Malthus, economista que aportó una idea básica para el engranaje de la teoría de Darwin. La limitación de los recursos frente a una demanda enorme, que limita por tanto el crecimiento. Darwin adaptó esta idea a la evolución de los seres vivos proponiendo que ante una tendencia natural a un crecimiento desmesurado del número de individuos de una especie, existe la limitación de unos recursos limitados a los que podrán acceder los mejor adaptados, que serán los que se reproduzcan , desapareciendo o con menor descendencia los otros.

PRINCIPIOS DE LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN DE DARWIN

• Los individuos de una misma especie muestran una gran variabilidad.
  


• Aquellos individuos que se hallen mejor adaptados son los que dejarán más descendientes.
  


• Este proceso de selección es la seleccion natural.
  


• La acumulación de pequeños cambios, saleccionados y que vayan en una misma dirección, ocasionará la aparicion de individuos diferentes a otros de su misma especie. Esta diferencia se irá incrementando en el tiempo, pudiendo ocasionar individuos bastante distintos con respecto a los primeros, y terminando en la formación de una nueva especie.

EL NEODARWINISMO O LA ADAPTACIÓN DEL DARWINISMO A POSTERIORES DESCUBRIMIENTOS

El Darwinismo cayó en un cierto olvido, no así la evolución. Pero posteriormente, al incorporar nuevos descubrimientos, como la naturaleza del material genético, las leyes que rigen su transmisión, las mutaciones, volvió a surgir como una teoría válida para explicar la evolución.

• La variabilidad que presentan los individuos y que es heredable no se conocía cómo se transmitía a los descendientes: si seguía alguna ley (regularidad) o era completamente al azar. Posteriormente, Gregore Mendel descubrió que los caracteres hereditarios se trasmitían de modo regular y no al azar, siguiendo unas leyes, la leyes que llevan su nombre: Leyes de Mendel.

• En 1900 Hugo de Vries establece el concepto de mutación, como cambio en el material hereditario que es heredable, mostrando uno de los orígenes de la variabilidad genética de las especies.

• A principios del siglo XX, Thomas Hunt Morgan y estableció que los genes se hallaban en los cromosomas, ocupando un lugar determinado en ellos y siguiendo un orden. Durante la formación de los gametos podría producirse la reordenación de los genes que se hallaban en cromosomas homólogos, lo que se conoce como recombinación genética, aumentando la diversidad genética. 

ALTERNATIVAS

Neutralismo.

• Considera que en los seres vivos se van acumulando mutaciones que no ocasionan ni ventaja ni perjuicio a los individuos y que pueden ir modificando las características de los individuos sin que exista una selección natural. Serían mutaciones neutras en cuanto a la supervivencia de las especies, aunque posteriormente pueden favorecer la supervivencia de un individuo en determinadas circunstancias.

Saltacionismo.

• Algunos órganos de seres vivos no pueden seguir un desarrollo gradual. O bien surgen como un elemento completamente formado, con lo cual es válido, o bien si va desarrollándose poco a poco no representa ninguna ventaja evolutiva hasta alcanzar una longitud o una cualidad determinada.

• En el registro fósil hay lagunas en la evolución de los organismos. A veces no hay formas intermedias que expliquen una evolución gradual.

LAS CÉLULAS MADRE

LAS CÉLULAS MADRE


Cuando se produce la fecundación de un óvulo por un espermatozoide se produce un cigoto. Aquí empieza el desarrollo embrionario de todos los organismos pluricelulares. El cigoto comienza a dividirse dando lugar a miles de células. Las células que se obtienen no son todas iguales sino que durante el desarrollo se van diferenciando unas de otras. Consiste la diferenciación en que van adquiriendo la morfología que más se adapta a la función que van a desempeñar. A nivel molecular la diferenciación supone que sintetizan algunos componente diferentes a los de otras células. Cuando las células se diferencian muchas pierden su capacidad de división y además pierden la capacidad de transformarse en cualquier otro tipo de célula. Digamos que se han especializado tanto que ya no saben hacer otra cosa.


Sin embargo en un individuo adulto quedan algunas células menos diferenciadas y que pueden ocasionar diversos tipos celulares. Son las denominadas células madre adultas. Un ejemplo son las células de la médula ósea precursoras de los distintos tipos de células sanguíneas.
Las células embrionarias son células que aún no se han diferenciado y pueden dar lugar a cualquier tipo celular. Estas son las células madre embrionarias.
La investigación sobre células madre pretende conocer el mecanismo de diferenciación celular y la posibilidad de dirigir la diferenciación celular hacia un tipo específico para de ese modo poder realizar una terapia, reponiendo aquellas células dañadas en un individuo adulto. Un ejemplo de las investigaciones que actualmente se realizan sobre células madre se puede ver en el programa del último congreso de la Sociedad Española de Terapia Génica y Celular.
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