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139640_TAPA_BIOLOGIA 2.pdf 1 12/29/14 3:02 p.m. 2 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 CO N E C T Á C O N T U L I B R O ©ediciones sm, 2011 Av. Callao 410, 2º piso [C1022AAR] Ciudad Autónoma de Buenos Aires ISBN 978-987-573-647-4 Hecho el depósito que establece la ley 11.723 Impreso en Argentina / Printed in Argentina Primera edición, cuarta reimpresión. Este libro se terminó de imprimir en el mes de noviembre de 2015, en Gráfica Pinter S.A., Buenos Aires. No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier otro medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del copyright. Biología. Origen y evolución de los seres vivos. Función de relación y reproducción. Herencia. / Pablo Vuillermoz [et.al.]; coordinado por Fernando H. Schneider; dirigido por Lidia Mazzalomo; edición a cargo de Magdalena Caretti y Laura Scisciani. 1a ed. 4a reimp. -Buenos Aires: Ediciones SM, 2015. 200 p.; 27,5 x 20,5 cm. ISBN 978-987-573-647-4 1. Biología. Enseñanza. I. Vuillermoz, Pablo II. Schneider, Fernando H., coord. III. Mazzalomo, Lidia, dir. IV. Caretti, Magdalena, ed. V. Scisciani, Laura, ed. CDD 574.07 Biología • Enseñanza secundaria Corrección: María Luisa Gómez Sierra y Patricia Motto Rouco Diseño: Noemí Binda y Marcelo West Ocampo Tapa: Estudio SM Diagramación: Vanesa Chulak Ilustración: Fernando San Martín, Conrado Giusti, Marcelo Regalado Edición de fotografía: Silvia Gabarrot Fotografía: Archivo SM, Greenpeace, Marcelo Perinetti, Recardo Cenzano Brandon, NASA Asistente editorial: Silvia Saucedo Jefe de Operaciones: Gustavo Becker Responsable de Preimpresión: Sandra Reina 2000660_Prel.indd 2 10/13/15 4:17 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 3 CO N E C T Á C O N T U L I B R O Nuestros conocimientos se construyen día a día no solo mediante lo que leemos y estudiamos, sino también con lo que hacemos, compartimos y vivimos. La serie CONECTA2.0 te propone el acercamiento a los contenidos en un diálogo permanente y dinámico entre valores como la convivencia, el compartir y las prácticas del aprendizaje colaborativo. CONECTA2.0 integra el poder motivador y la potencia comunicativa de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC) con las fortalezas del propio libro, y los pone al servicio de la calidad de la enseñanza y del aprendizaje. El libro de Biología está organizado en capítulos que contienen: • Vistosas aperturas que introducen los temas. • La sección Ciencia en contexto, con lecturas que sirven como introducción y contextualización previa de los capítulos. • Desarrollo de contenidos con textos breves y claros acompañados de numerosas fotografías e ilustraciones. • Experiencias para observar o comprobar conceptos estudiados. • Actividades finales para repasar y reforzar lo aprendido. • Además, al final del libro se incluye un Banco de procedimientos. 2.0C O N E C TA La sección Técnicas y herramientas de las Ciencias naturales presenta proce- dimientos de la ciencia y técnicas de estudio, e introduce el uso de herramientas digitales, muchas veces para el trabajo colaborativo. Estas herramientas no siempre están necesariamente vinculadas con un contenido concreto sino que pueden ser empleadas en diferentes circunstancias para el estudio de diversos temas. Te proponemos actividades conecta 2.0 para resolver con tu computadora. La sección Ciencia en contexto presenta hechos de la historia de la Ciencia y plantea problemáticas sociales actuales relacionadas con la ciencia y la tecnología; además, intro- duce preguntas para fomentar la reflexión, la discusión y el debate en grupos. QUEREMOS ACOMPAÑARTE EN E STE APA SIONANTE RE TO Y CONSTRUIR ENTRE TODOS EL FUTURO, QUE E STÁ AQUÍ, TAN PRE SENTE COMO TE LO PUEDA S IMAGINAR. 2000660_Prel.indd 3 23/09/11 16:51 4 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN: HACIA EL DARWINISMO ....................................... 6 Un libro revolucionario ...............................................................................................................................................8 Desde el Beagle.....................................................................................................................................................................8 El aporte de Charles Lyell.........................................................................................................................................9 Sobre la antigüedad de la Tierra ...................................................................................................................9 Notas de una travesía.................................................................................................................................................13 Los significados de una teoría.....................................................................................................................14 Interpretaciones y perspectivas ..................................................................................................................15 2 ANCESTRO COMÚN Y BIODIVERSIDAD ..............................................16 Ciencia en contexto: Darwin en la Argentina ...............................................................18 La evolución, y un viaje en el tiempo ............................................................................................19 El viaje de Darwin ............................................................................................................................................................19 Evidencias de un ancestro común .....................................................................................................20 El registro fósil .....................................................................................................................................................................20 Homologías y analogías .........................................................................................................................................21 Semejanzas embriológicas .................................................................................................................................21 Distribución geográfica de especies ...................................................................................................22 Teoría del ancestro común ...............................................................................................................................24 El registro fósil como evidencia ...................................................................................................................24 Semejanzas y cercanía con el ancestro común ....................................................................26 Evidencias y controversias de la época ...................................................................................... 27 Fijismo y creacionismo frente a transformismo.................................................................... 27 Catastrofismo frente a gradualismo ...................................................................................................... 27 Biodiversidad ............................................................................................................................................................................28 Clasificación de los seres vivos ....................................................................................................................28 El árbolfilogenético ....................................................................................................................................................29 Tipos de biodiversidad ............................................................................................................................................30 Conservación de la biodiversidad ............................................................................................................31 Experiencia: Debate acerca de la biodiversidad ....................................................... 32 Actividades de integración y repaso ........................................................................................ 33 3 TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN .............................................................................................34 Ciencia en contexto: Una historia desgarradora… .............................................36 Ideas centrales de la evolución biológica ...............................................................................37 El transformismo ................................................................................................................................................................38 Aspectos fundamentales del transformismo...........................................................................38 Ejemplo de las ideas de Lamarck: el cuello de la jirafa ..............................................39 Aportes y críticas al transformismo .......................................................................................................39 Teoría de selección natural ..............................................................................................................................40 Crecimiento poblacional y lucha por la supervivencia .............................................40 Variabilidad................................................................................................................................................................................41 Caracteres heredables ...............................................................................................................................................41 Cambios ambientales y biológicos graduales .........................................................................41 El mecanismo de selección natural....................................................................................................... 42 El ejemplo de Biston betularia...................................................................................................................... 43 El ejemplo de las jirafas .......................................................................................................................................... 43 Selección natural y adaptaciones de las poblaciones ................................................44 Vitalismo frente a mecanicismo ................................................................................................................. 45 Selección artificial y selección natural ............................................................................................... 45 Similitudes y diferencias entre las ideas de Lamarck y Darwin .........46 Aportes y críticas a la teoría de la selección natural ......................................................47 Teoría sintética de la evolución o neodarwinismo ................................................48 Especiación y extinción de especies ..............................................................................................49 Especiación alopátrica ............................................................................................................................................. 49 Gradualismo y equilibrios interrumpidos ......................................................................................49 Colonización insular y especiación ........................................................................................................50 Extinciones masivas ..............................................................................................................................................51 Experiencia: Encuesta: ideas previas sobre evolución ...................................52 Actividades de integración y repaso ........................................................................................ 53 4 LA CÉLULA .............................................................................................................................................................54 Ciencia en contexto: La guerra de los mundos .......................................................56 Descubriendo lo invisible ...................................................................................................................................57 La teoría celular ....................................................................................................................................................................58 La célula como unidad de los seres vivos ....................................................................................58 La estructura básica de las células...................................................................................................... 59 Células procariotas y eucariotas ..............................................................................................................60 Células procariotas ........................................................................................................................................................60 Células eucariotas ............................................................................................................................................................61 La célula vegetal y la célula animal ...................................................................................................62 Transporte de sustancias a través de la membrana plasmática ......64 Metabolismo celular ....................................................................................................................................................65 La nutrición celular ........................................................................................................................................................66 Los cloroplastos y la fotosíntesis ................................................................................................................66 Las mitocondrias y la respiración celular aeróbica ................................................. 67 El rol del núcleo celular ..........................................................................................................................................68 Ciclo celular .................................................................................................................................................................................69 Observando lo invisible ......................................................................................................................................... 70 Diversidad celular en células eucariotas ................................................................................... 71 Experiencia: Observación de células ............................................................................................72 Actividades de integración y repaso ........................................................................................73 5 ORIGEN DE LAS CÉLULAS Y LOS ORGANISMOS PLURICELULARES.....................................................................................74 Ciencia en contexto: Las renuncias de la Ciencia ..................................................76 Una mirada al origen de la vida ..............................................................................................................77 La generación espontánea ..............................................................................................................................78Las experiencias de Redi ......................................................................................................................................78 Las experiencias de Needham y Spallanzani ...........................................................................79 La Tierra primitiva y la atmósfera..........................................................................................................80 Hipótesis de Oparin y Haldane ..................................................................................................................81 Síntesis prebiótica............................................................................................................................................................81 El experimento de Miller y Urey ..............................................................................................................82 Hipótesis de la panspermia .............................................................................................................................83 La aparición de las primeras células ................................................................................................84 Los primeros organismos.....................................................................................................................................84 Primeros autótrofos y cambios en la atmósfera ..................................................................85 Estromatolitos ......................................................................................................................................................................85 El origen de las células eucariotas.......................................................................................................86 La teoría endosimbiótica...................................................................................................................................... 87 Origen de la pluricelularidad ........................................................................................................................88 Ventajas y desventajas adaptativas de la pluricelularidad .....................................89 Experiencia: Hipótesis de generación espontánea y puesta a prueba............................................................................................................................................................90 Actividades de integración y repaso .........................................................................................91 6 CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES DE LOS SERES VIVOS ....................................................................................................................................................................92 Ciencia en contexto: Organismos que se nutren de sustancias contaminantes ..................................................................................................................................94 La naturaleza de la vida .........................................................................................................................................95 ¿Cómo funcionan los seres vivos? .........................................................................................................95 Funciones de automantenimiento .....................................................................................................96 Coordinación y relación .........................................................................................................................................96 Funciones de perpetuación ........................................................................................................................... 97 La célula y sus componentes .......................................................................................................................98 Las sustancias inorgánicos .................................................................................................................................98 Las sustancias orgánicas .......................................................................................................................................99 La nutrición autótrofa ...........................................................................................................................................100 La importancia de los autótrofos .........................................................................................................100 La nutrición heterótrofa ...................................................................................................................................101 La nutrición y el sistema digestivo ......................................................................................................101 El sistema digestivo humano ....................................................................................................................102 La nutrición en los seres humanos .................................................................................................103 Los nutrientes esenciales y las enfermedades ....................................................................103 Los procesos metabólicos .............................................................................................................................104 El transporte de los nutrientes .............................................................................................................. 105 El ciclo de vida ...................................................................................................................................................................106 2000660_Prel.indd 4 9/5/11 2:45:18 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 5 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 El metabolismo y el tiempo de vida ................................................................................................106 Los seres vivos intercambian materia y energía con el ambiente ..............................................................................................................................................................................107 Experiencia: Enzimas y metabolismo.......................................................................................108 Actividades de integración y repaso ....................................................................................109 7 RELACIÓN Y CONTROL EN LOS SERES VIVOS .......................110 Ciencia en contexto: Caza mayor ................................................................................................... 112 Los seres vivos y la percepción de su ambiente ..................................................... 113 Cambios en el medio: estímulos y elaboración de respuestas ..............114 Captación de estímulos: receptores y sentidos ............................................................... 115 Receptores internos: la percepción del cuerpo .............................................................. 115 Órganos de los sentidos: vista y oído ........................................................................................116 La visión ...................................................................................................................................................................................116 El oído ........................................................................................................................................................................................116 Órganos de los sentidos: gusto y olfato .................................................................................117 Transmisión de estímulos y respuestas: el sistema nervioso .............118 El funcionamiento de las neuronas ..................................................................................................119 Sustancias que afectan el sistema nervioso ......................................................................... 119 La función de relación en las plantas .........................................................................................120 La función de control en las plantas ............................................................................................121 La hormonas y la función de regulación en los animales .....................122 La hormonas y el automantenimiento ....................................................................................123 El comportamiento y las feromomonas ................................................................................124 Las feromonas humanas ..................................................................................................................................124 Regulación de la reproducción .............................................................................................................125 Efectos en el comportamiento ...............................................................................................................125 Las glándulas del sistema neuroendocrino humano ......................................126 El sistema neuroendocrino y la reproducción ............................................................127 Experiencia: Percepción y procesamiento de los estímulos ............128 Actividades de integración y repaso .....................................................................................129 8 LA REPRODUCCIÓN DE LOS SERES VIVOS ...................................130Ciencia en contexto: La clonación de animales ...................................................132 La reproducción ...............................................................................................................................................................133 Reproducción asexual en organismos unicelulares .....................................................133 Reproducción asexual en organismos pluricelulares.................................................134 Reproducción sexual ...............................................................................................................................................135 Reproducción sexual en animales....................................................................................................136 Fecundación y desarrollo .................................................................................................................................137 Desarrollo del embrión ........................................................................................................................................138 Ventajas y desventajas según el tipo de reproducción ..............................139 Estrategias reproductivas ................................................................................................................................140 Estrategia r ............................................................................................................................................................................140 Estrategia K ...........................................................................................................................................................................141 Protección y nutrición del embrión ..............................................................................................142 El huevo amniótico....................................................................................................................................................142 Cortejo y apareamiento ......................................................................................................................................143 Dimorfismo sexual ......................................................................................................................................................144 Diferencias visibles y no tan visibles ................................................................................................144 La reproducción humana ................................................................................................................................145 Cambios de comportamiento ...................................................................................................................145 La reproducción en plantas ........................................................................................................................146 La polinización .................................................................................................................................................................147 Flores y polinizadores: coevolución ...................................................................................................147 Reproducción sexual en plantas con semillas ............................................................148 Las gimnospermas ....................................................................................................................................................148 Las angiospermas ........................................................................................................................................................149 Mecanismos de dispersión ...........................................................................................................................150 La polinización como recurso económico ........................................................................151 La polinización del cacao .................................................................................................................................151 Experiencia: Sistema reproductor de plantas con flores ........................152 Actividades de integración y repaso .....................................................................................153 9 REPRODUCCIÓN HUMANA..........................................................................................154Ciencia en contexto: Una nueva e incierta era.......................................................156 Crecimiento y desarrollo humano ....................................................................................................157 Los cambios en la adolescencia ..............................................................................................................157 El sistema reproductor ..........................................................................................................................................158 Sistema reproductor masculino ..............................................................................................................158 Sistema reproductor femenino ................................................................................................................159 Formación de gametas femeninas: ovogénesis ...............................................................159 El ciclo reproductivo ...............................................................................................................................................160 Ciclo menstrual y ciclo estral ......................................................................................................................160 El ciclo menstrual humano ............................................................................................................................161 Fecundación, embarazo y parto .........................................................................................................162 La fecundación ................................................................................................................................................................162 El embarazo .........................................................................................................................................................................163El parto ......................................................................................................................................................................................164 La cesárea ..............................................................................................................................................................................164 Formación y estructura de la placenta ....................................................................................165 Variedades de placentas en los mamíferos .............................................................................165 Enfermedades de transmisión sexual........................................................................................166 El sida ...........................................................................................................................................................................................166 La sífilis ........................................................................................................................................................................................167 Salud reproductiva .....................................................................................................................................................168 Planificación del embarazo ...........................................................................................................................168 La reproducción asistida ...................................................................................................................................169 El debate en la sociedad ...................................................................................................................................169 Experiencia: Encuesta sobre la reproducción humana .............................170 Actividades de integración y repaso .....................................................................................171 10 LAS LEYES DE LA HERENCIA .................................................................................172Ciencia en contexto: La citogenética ......................................................................................174 Mendel y el estudio de la herencia ................................................................................................175 Los estudios de Mendel .....................................................................................................................................176 Las bases de la investigación ......................................................................................................................176 Los primeros experimentos ...........................................................................................................................177 Las leyes de Mendel .................................................................................................................................................178 Teoría cromosómica de la herencia ..............................................................................................179 Gen y alelo.............................................................................................................................................................................179 Heterocigosis y homocigosis ......................................................................................................................180 Dominancia y recesividad ...............................................................................................................................180 Fenotipo y genotipo ...............................................................................................................................................181 Variaciones heredables y no heredables ..............................................................................182 Herencia ligada al sexo ........................................................................................................................................182 El ambiente y la expresión de los caracteres ................................................................183 Cuando la temperatura determina el sexo ..............................................................................183 Dominancia y recesividad de caracteres .............................................................................184 Los grupos sanguíneos.......................................................................................................................................184 La meiosis ....................................................................................................................................................................................185 La meiosis y la generación de gametas ......................................................................................186 La meiosis y la diversidad de genotipos .....................................................................................187 El "costo" de la variabilidad ............................................................................................................................187 Experiencia: Obtención de ADN ......................................................................................................188 Actividades de integración y repaso .....................................................................................189 HERRAMIENTAS DE LAS CIENCIAS NATURALES ....................190 La encuesta ............................................................................................................................................................................... 190 El microscopio y su uso .............................................................................................................................................192 Organización de la información. El cuadro comparativo ............................................ 194 El debate. Argumentos y falacias .................................................................................................................. 196 Herramientas para el análisis de la herencia ..................................................................................198 2000660_Prel.indd 5 9/5/11 2:45:18 PM 6 ORGANIZADOR PREVIO el darwinismo Se desarrollo con el aporte de por ejemplo propuesto por El del HMS Beagle • Lyell • Hutton Estudios sobre la antigúedad de la Tierra Viajes de exploración Registro fósil Ideas gradualistas 2000660_U01.indd 6 9/5/11 2:44:43 PM Introducción: hacia el darwinismo El tema central de este libro hace referencia a una de las cuestiones más relevantes del pensamiento científico moderno. Los textos y las imágenes, y las preguntas que formulamos, son los hitos del recorrido que haremos para comprender las ideas sobre la evolución de los seres vivos. En la presente introducción, en particular, nos interesa considerar el desarrollo histórico de las teorías que hoy permiten explicar el origen de la diversidad biológica, y que son un pilar fundamental sobre el cual está construida la biología contemporánea. 1 Para conversar antes de empezar • ¿Quién fue Charles Darwin? ¿Cambia nuestra imagen de la ciencia en general, y la de una teoría en particular, cuando entendemos la vida de los actores involucrados en su desarrollo? • ¿Qué es la evolución? • ¿Por qué creen que las ideas de Darwin siguen generando debate y conflictos en la actualidad? • ¿Que interpretaciones se plantean, para las mismas cuestiones que interesaron a Darwin, en contextos diferentes al del ámbito científico? 7 en contraposición con el propuesto por • Cuvier Catastrofismo 2000660_U01.indd 7 9/5/11 2:44:45 PM 8 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 Un libro revolucionario En 1871 se publicó en Inglaterra un libro extenso, cuyo valorha sobrevivido al desgaste que el tiempo le impone a toda obra humana. Un texto que, más allá de las correcciones y las críticas que le podamos hacer, es aún interesante leer. Con El origen del hombre y la selección en relación al sexo, Charles Darwin completaba el giro que había iniciado doce años antes en un escrito cuyo título, El origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida, anunciaba ya una perspectiva revolucionaria con relación al origen de la diver- sidad de la vida. El cambio de las formas vivas es un hecho bien documentado de la historia de la vida. Sin embargo, las ideas básicas expuestas en aquel libro siguen provocando intensos debates. Ocurre que en El origen de las especies, donde, a pesar de los problemas que no resuelve, se desarrolla una fundamentada teoría acerca de la adaptación y la diversificación de los seres vivos, Darwin puso en juego una visión del mundo que cuestionó creencias firmemente arraigadas durante milenios. Desde el Beagle Cuando Charles Darwin era un joven de 22 años y aún no podía adivinar las razones, propias y ajenas, que lo llevarían a ser uno de los grandes naturalistas del siglo XIX, lo sorprendió el ofrecimiento del profesor Henslow para embarcarse en el buque hidrográfico HMS Beagle, al mando del capitán Robert Fitz Roy y cuya misión era “completar el reconocimiento de Patagonia y Tierra del Fuego […y] hacer un estudio de las costas de Chile, Perú y algunas islas del Pacífico […]”. Más tarde reconocería que este viaje fue el suceso más importante de su vida. De él, dejó testimonio en su libro Diario del viaje de un naturalista alrededor del mundo. En aquella travesía de cinco años, Darwin tuvo la oportunidad de discutir sobre las más variadas cuestiones con Fitz Roy y de gozar del aprecio de los miembros de la tripulación, del primer teniente John Wickham y del segundo oficial Bartholomew Sullivan. Tras un par de meses en el mar dejaron de llamarlo con el formal "Señor" (sir), y lo apodaron “filósofo” (philos), por idea del propio capitán del Beagle. Tuvo otros dos compañeros de viaje: Syms Covington, quien tenia 17 años cuando se embarcó como su asistente, y un libro, Principios de Geología, de Charles Lyell. Covington asistió a Darwin durante todo el viaje. Tras su regreso a Inglaterra per- maneció a su lado hasta 1839. Era sordo de un oído. Se sugiere que esta condición le permitió ser un eximio tirador: hubo quien lo llamó “la escopeta de Darwin”. Itinerario del recorrido que realizó Darwin a bordo del Beagle. El HMS Beagle era un buque de tipo bergantín. El 20 de febrero de 1835 un impor- tante movimiento telúrico azotó la región de la ciudad chilena de Concepción cuando Charles Darwin se encontraba allí. Dejó el siguiente testimonio: "Un terremoto trastoca en un ins- tante las más firmes ideas; la tierra, el emblema mismo de la solidez, ha temblado bajo nuestros pies como una costra muy delgada puesta sobre un fluido; un espacio de un segundo ha bastado para despertar en la ima- ginación un extraño sentimiento de inseguridad que horas de reflexión no hubieran podido producir". CO N E C TA M Á S AMÉRICA DEL NORTE AMÉRICA DEL SUR Islas Galápagos Valparaíso Puerto Deseado Tierra del Fuego Islas Malvinas Montevideo Río de Janeiro Sta. Helena Bahía Cabo de Buena Esperanza Mauricio Sydney Azores Canarias GRAN BRETAÑA EUROPA ÁFRICA AUSTRALIA OCÉANO PACÍFICO ATLÁNTICO OCÉANO PACÍFICO ASIA 2000660_U01.indd 8 9/5/11 2:44:47 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 9 El aporte de Charles Lyell La extensa obra de Lyell, el otro compañero de travesía, no era un libro más acerca de las fuerzas que modelaron nuestro planeta. Era un estudio único y cui- dadoso con una idea clara sobre la antigüedad de la Tierra: que esta es tan antigua que se hace imposible determinar su origen. Esta idea sería fundamental para el trabajo de Darwin sobre la evolución, y hemos de detenernos en ella. Darle un justo valor a las ideas de Lyell sobre la antigüedad de la Tierra solo es posible a través de un viaje en el tiempo. Viaje cuya realización ocurre, no por medio de algún sofisticado artefacto digno de un libro de ciencia ficción, sino por la labo- riosa investigación de historiadores que, mediante el estudio de viejos documentos, nos mostraron cómo pensaron la cuestión otros hombres de otros tiempos. Sobre la antigüedad de la Tierra Debemos fijar un punto de partida. Elegirlo es difícil y puede resultar caprichoso, pero no hay otra alternativa que tomar una posición desde donde comenzar. Las consideraciones acerca del origen del universo del arzobispo James Ussher parecen ser, al respecto, una buena decisión. Ussher vivió en una época en la que la forma de decidir sobre la validez de las explicaciones de los fenómenos naturales estaba cambiando. A comienzos del siglo XVII, aún se argumentaba a favor de una idea citando pasajes bíblicos; pero poco después, tal como lo afirmó Galileo, para decidir sobre los fenómenos físicos se debía consultar el “libro de la naturaleza”. James Ussher intentó estimar la antigüedad de la Tierra, no tanto porque le interesase lograr una medida precisa de ello, sino para mostrar que el mundo tuvo un inicio, como se deducía del relato bíblico, y que no era infinitamente viejo, como resultaba de los escritos de Aristóteles, el gran filósofo griego del siglo IV a.C., que tan influyente sería en la historia del pensamiento de la Europa cristiana. Ussher buscó estimar el tiempo de la creación considerando la longevidad de la vida de los primeros hombres, contados desde Adán, quien sería el primer humano, producto de la acción divina. Podemos suponer que esto era sencillo: bastaba con- sultar un texto, que no parecía muy difícil en cuanto a la cronología que proponía, y luego decidir sobre toda la cuestión mediante simples cálculos. Charles Lyell (1797-1875). James Ussher (1581-1656) se basó en el relato bíblico para calcular la antigüedad de la Tierra. AC T I V I DA D E S 1 En 1859 se publicó el libro El ori- gen de las especies, obra en la que se desarrolla una teoría sobre el origen de la diversidad y la adaptación de los seres vivos. Hoy sabemos de la relevancia cultu- ral que ha tenido esta obra. ¿Por qué un texto que, aparentemente, trata sobre un tema que solo debía preocupar a naturalistas, y en la actualidad a biólogos, se convirtió en un escrito tan significativo para el pensamiento moderno? 2000660_U01.indd 9 9/5/11 2:44:48 PM 10 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 Los primeros cálculos El primer problema que enfrentó James Ussher fue determinar cuál de todos los escritos bíblicos debería usar. Dado su origen anglicano le estaba vedado consultar la Vulgata, la traducción de la Biblia al latín hecha por San Jerónimo, porque esta era la forma utilizada por la Iglesia católica. Se decidió por ello por la versión hebrea, por considerarla la letra primaria de la cual derivaron las otras traducciones. De esta forma, apoyado tanto en el texto bíblico como en el registro his- tórico de las civilizaciones de la Mesopotamia asiática, Ussher calculó que el universo tenía una antigüedad de unos 6 mil años, afirmando que tal hecho había ocurrido en el año 4004 a.C. Ajustó aún más sus cálculos, atendiendo al inicio del año en el calendario judío y el equinoccio de otoño en el hemisferio norte, y definió una fecha precisa: el 23 de octubre. Puede parecernos desde presuntuoso hasta ingenuo que alguien intentase calcular fecha y año de la creación del universo. Sin embargo, debemos ser cuidadosos cuando juzgamos los hechos del pasado. Insistimos: la intención de Ussher era mostrar que el universo no era eterno,y para dar un buen funda- mento a ello ensayó una estimación del origen del cosmos con las herramientas intelectuales que parecían válidas en esos tiempos. Los primeros experimentos Como dijimos, la forma de entender los fenómenos del mundo estaba cam- biando. Tiempo después, y bajo una nueva perspectiva que incluía experimentos bajo condiciones artificiales, Georges Louis Leclerc, conde de Buffon, intentó cal- cular la antigüedad del mundo partiendo de la idea razonable de que la Tierra se formó como un desprendimiento del Sol. Así, en sus inicios, el nuestro debió ser un mundo caliente que poco a poco se fue enfriando. Se le ocurrió entonces un experimento que implicaba calentar esferas de hierro de diferente diámetro al rojo vivo, y medir el tiempo que tardaban en enfriarse hasta llegar a la temperatura ambiente. Llevando estas medidas a una esfera del tamaño de la Tierra, Buffon podía tener una estimación de cuán primitivo era el planeta. Llegó a un valor muy diferente respecto del propuesto por Ussher y, sin embargo, a nuestros ojos aún es una estimación pequeña. Setenta y cinco mil años no parecen muchos, pero esta extensión rompía con los límites que imponía la especulación basada en los textos bíblicos. Pero aún hubo otro camino, una posibilidad experimental diferente de la realizada por Buffon. Georges Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788). Los registros de las civilizaciones antiguas le sirvieron de apoyo a James Ussher para poder estimar la edad de la Tierra. 2000660_U01.indd 10 9/5/11 2:44:49 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 11 Los fósiles, evidencia de la antigüedad de la Tierra Para la misma época en que el arzobispo James Ussher publicaba su obra Anales del Viejo Testamento, derivados de los primeros orígenes del mundo, en la que proponía como inicio de todo lo existente el año 4004 a.C., el naturalista danés Nicolaus Steno (1638-1686) sostenía que los fósiles eran restos de seres vivientes. Gran parte de la superficie de la Tierra está compuesta por rocas sedimentarias que forman capas superpuestas o estratos. Steno supuso que cada estrato podía contener restos de organismos que habían quedado allí durante su formación. Para muchos pensadores de la época, un ejemplo de lo que Steno proponía era el diluvio relatado en las escrituras. Como muchos fósiles de animales marinos se hallaban en terrenos muy alejados de las costas, e incluso en las altas montañas, esto, para ellos, era prueba de que la Tierra fue cubierta totalmente por las aguas. La existencia de estratos ordenados según su formación, más jóvenes cuanto más arriba están y más antiguos cuanto más profundos se hallan, era una buena evi- dencia que la naturaleza brindaba para estudiar la historia de la corteza terrestre. Los inicios de la paleontología Robert Hooke, un gran naturalista inglés que vivió en la época de Isaac Newton y de Steno, sostuvo que los fósiles se forman junto con los estratos que los contie- nen. Es evidente que este es el mejor modo de explicar por qué están incrustados allí. Entonces, podían ser útiles para comparar la antigüedad de las distintas rocas. Las excepcionales consideraciones de Steno y Hooke tomaron verdadero valor con el trabajo de Georges Cuvier, realizado en la Francia posterior a la revolución de 1789. Al hacer estudios comparados de la anatomía de los animales, Cuvier logró establecer los primeros principios para poder reconstruir los fósiles, por lo cual se lo puede considerar el iniciador de la paleontología moderna. Con un mayor conocimiento de los fósiles, era posible entender mejor la historia de la Tierra: fue justamente el estudio de estos restos de los seres vivos del pasado lo que llevó a Cuvier a defender la idea de que los cambios ocurridos en la Tierra, incluida la desaparición de ciertas formas vivas, podían explicarse por el efecto de una serie de catástrofes y no por la acumulación de pequeñas modificaciones. Paradojas inevitables de la historia: Cuvier, quien defendió la fijeza de las especies, estableció las bases de la paleontología, ciencia que hoy asociamos de manera intrínseca con las explicaciones evolutivas, actualmente las únicas consideradas legítimas desde el campo racional y científico, sobre el origen de la diversidad de los seres vivos. Primera página de la obra publicada por James Ussher, Anales del Viejo Testamento, derivados de los primeros orígenes del mundo. El estudio de los estratos rocosos, y de los fósiles en ellos incluidos, ha aportado datos fundamentales para la reconstrucción de la historia de la vida en la Tierra. Los ammonites son formas fósiles abundantes en rocas de entre 400 y 65 millones de años de antigüedad. Con anterioridad a los trabajos de Hutton y Lyell, se pensó que su presencia era una evidencia de las grandes catástrofes ocurridas en la Tierra, dentro de las cuales se incluía el relato bíblico del diluvio. 2000660_U01.indd 11 9/5/11 2:44:50 PM 12 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 James Hutton y una idea fundamental: el gradualismo Si nos desplazamos del área continental de Europa hacia la Inglaterra de 1795 nos encontramos con un libro que recién se había publicado y cuyo autor era James Hutton. En esa obra, este pensador interesado en la estructura de la Tierra afirmaba que las mismas fuerzas que actúan hoy modificando la superficie del planeta actuaron en el pasado, y que los grandes cambios ocurridos se debieron a la acción constante, persistente y gradual de las pequeñas modificaciones cuyos efectos se sumarían. Ya no era necesario pensar, como lo hizo Cuvier, en grandes catástrofes. Lo que sí era indispensable para Hutton era tiempo, mucho tiempo. Tanto, que debió suponer una Tierra muy antigua para permitir que los pequeños e imperceptibles cambios se acumulasen para producir las grandes modificaciones que finalmente modelaron nuestro planeta. De hecho, sería de tal magnitud la lejanía del origen del mundo que este no se podría calcular. La obra de Hutton, sin embargo, era muy extensa y estaba escrita de una mane- ra algo “oscura”, por lo que un amigo suyo, John Playfair, decidió escribir una versión más breve y didáctica. Fue mediante esta obra, llamada Ilustraciones de la teoría huttoniana de la Tierra, que fueron ampliamente conocidas las ideas de Hutton. Fue en la propia Inglaterra, años más tarde, donde Charles Lyell publicó su obra, tan significativa para el desarrollo de las ideas sobre la transformación de las especies en Charles Darwin. Aunque estudió leyes, su verdadera pasión fue el estudio de la estructura y las transformaciones de la Tierra. Tuvo la oportunidad, en el Jardín de Plantas en la ciudad de París, de consultar la obra de Cuvier. Pero sin dudas el hecho más importante para su trabajo como geólogo fue el viaje que realizó en 1828, desde Francia hasta el sur de Italia. En su obra Principios de Geología, que tan valiosa compañía fue para Darwin durante su viaje en el Beagle, defendió, al igual que Hutton, la idea de un mundo que sufre lentas modificaciones que se acumulan durante eones para producir cambios de gran envergadura. Nos hemos desviado de nuestro camino. Pero a veces las estrechas sendas revelan tanto como los paisajes del trayecto principal. No son pocas las ocasiones en que parece que las ideas y las teorías sobre el mundo natural fueron pensadas con la facilidad de la clarividencia que les habría sido otorgada a ciertos hombres. El desarrollo del concepto del tiempo profundo, según el cual la antigüedad del universo y la de la Tierra se medirían primero en millones y luego en miles de millones de años, es un claro ejemplo de la falsedad de la imagen del descu- brimiento científico como un grandioso acto individual. Por lo tanto, con este ejemplo, hemos querido dejarconstancia de los esfuerzos y de las generaciones involucradas en la génesis y en la evolución de una idea. Principios de Geología, obra de inspiración de las ideas evolucionistas, es el producto de una larga y compleja historia que hunde sus raíces en la vida y en el trabajo de muchos hombres que precedieron al propio Lyell y de lo cual solo hemos podido dar aquí un pálido y escueto testimonio. James Hutton (1726-1797). En el texto se afirma que Cuvier estableció las bases de la paleon- tología, ciencia que hoy asociamos de manera intrínseca con las expli- caciones evolutivas. Pero Cuvier era un defensor de la fijeza de las formas vivas. Por lo tanto parece legitimo preguntarse si este hecho represen- ta un ejemplo particular de un fenó- meno más general, según el cual los significados de una teoría científica no son totalmente predecibles, tanto que incluso podrían ser el funda- mento de ideas que contradicen la posición original de su autor. CO N E C TA M Á S 2 ¿Representa una diferencia significativa para las personas el saber que la antigüedad del mundo se remonta a unos miles de millones de años y que no es sólo de unos pocos AC T I V I DA D E S miles? La idea de tiempo profundo, ¿es un concepto sig- nificativo para nuestro modo de ver el mundo o es solo un aspecto particular del pensamiento científico? 2000660_U01.indd 12 9/5/11 2:44:50 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 13 Notas de una travesía Tal como lo afirmamos, Charles Darwin reconoció en su autobiografía: El viaje del Beagle fue con diferencia el suceso más importante de mi vida y ha determinado toda mi carrera. Aun así dependió de una circunstancia tan insignificante como la oferta de mi tío para llevarme en coche las treinta millas que me separaban de Shrewsbury, algo que pocos tíos habrían hecho. Nos detendremos en algunos de sus registros. Entre las anotaciones que nos legó, y que redactó con cuidado en su libro Viaje de un naturalista alrededor del mundo, se destaca una referida a la vida del gaucho. Según su consideración: En la vida independiente del gaucho hay una íntima satisfacción en el hecho de apearse en cualquier momento y decir: “aquí voy a pasar la noche”. El silencio fúnebre de la llanura, los perros haciendo de centinelas, y el gigantesco grupo de los gauchos en torno del fuego, han dejado en mi ánimo una pintura indeleble de esta primera noche, que nunca olvidaré. Sobre Tierra del Fuego, escribió: …la sensación de sublimidad que excitaron en mí los grandes desiertos de Patagonia y las montañas cubiertas de bosques de la Tierra del Fuego me han deja- do una huella imborrable. La visión de un salvaje desnudo en su propio terreno es un acontecimiento que nunca se olvida. Sin duda uno de los relatos más interesantes de Darwin hace referencia a lo ocurrido en Mendoza tras el cruce de los Andes desde Chile. El hecho que narra proporciona la certeza de que Darwin sufrió el mal de Chagas. Cruzamos el río Luján, que es un río de considerable tamaño, si bien hoy no se conoce perfectamente su curso hacia la costa del Este, y aún es dudoso si al pasar por los llanos no se evapora antes de afluir al mar. La noche la pasamos en la villa de Luján, pequeña población rodeada de jardines, cuya comarca es la más meridional de todas las cultivadas en la provincia de Mendoza, situada a cinco leguas al sur de la capital. No pude descansar por haberme visto atacado por un numeroso y sanguinario grupo de las grandes chinches negras de las Pampas, pertenecientes al género Benchuca. Particularmente interesantes son sus consideraciones sobre la fauna de Sudamérica y su reflexión sobre el parecido entre formas extintas y vivientes: La relación, aunque lejana, entre el Macrauchenia y el guanaco, entre el Toxodon y el capibara; el parentesco, más estrecho aún, entre muchos desdentados extintos y los vivientes perezosos, hormigueros y armadillos, hoy tan eminentemente característicos de la zoología sudamericana, y las afinidades, mucho más acentuadas que las anterio- res, entre las especies, fósiles y vivientes, del Ctenomys e Hydrochoerus, constituyen los hechos más interesantes. [...] Esta admirable relación, en el mismo continente, entre las especies muertas y las vivas ha de arrojar de aquí en adelante (no lo dudo) más luz sobre el aspecto exterior de los seres orgánicos en nuestro planeta y sobre su desaparición que cualquiera otra clase de hechos. A su paso por Buenos Aires, Darwin realizó este dibujo de varios gauchos en un campamento. Acuarela realizada por Conrad Martens, en la que se muestra el recibimiento del Beagle por parte de pobladores de Tierra del Fuego. 3 ¿Son solo anécdotas los relatos que Darwin realiza sobre su paso por numerosos lugares de Argentina o, por el contrario, son narraciones que aportan un punto de AC T I V I DA D E S vista interesante para entender nuestra historia y los hechos que condujeron finalmente a la redacción de El origen de las especies? ¿Por qué? 2000660_U01.indd 13 9/5/11 2:44:51 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 14 Los significados de una teoría Tras el regreso del Beagle, Darwin se asentó en Londres. En 1837 estableció los primeros esbozos de sus ideas sobre la descendencia con modificación, que es como llamaba a lo que hoy conocemos con el nombre de evolución. Poco después se casó con su prima Emma Wedgwood y se trasladó a Down House. Aquellos primeros bosquejos cambiarían para convertirse, veinte años más tarde, en esa obra única que es El origen de las especies. El 24 de noviembre de 1859 salió a la venta la primera edición del libro, que constaba de 1.250 ejemplares; para el final de ese mismo día, ya no quedaba uno solo a la venta: se habían agotado por completo. Meses después, el 30 de junio de 1860, en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford se dio el primer gran debate público sobre las ideas de Darwin. La sala estaba llena y la intensidad de las exposiciones fue de tal magnitud (por ejemplo, la del obispo Samuel Wilberforce, que cuestionaba las ideas transformistas, y la de Thomas H. Huxley, apodado el “bulldog de Darwin”) que aún hoy resuenan en muchas de las disputas sobre las ideas evolutivas. ¿Por qué el darwinismo sigue siendo el eje de una apasionada preocupación por parte de importantes sectores sociales que incluso llegan a proponer su censura? Llegados a este punto es importante una aclaración que nos evitará confusio- nes o malas interpretaciones. Desde una perspectiva racional no hay duda alguna acerca del hecho evolutivo como un suceso característico de la historia de la vida en la Tierra. Es, además, un fenómeno presente en nuestro mundo contemporá- neo; valga como ejemplo un hecho preocupante para los médicos, como lo es la selección de variedades bacterianas resistentes a los antibióticos. Tampoco es posi- ble dejar de reconocer la selección natural, propuesta por Darwin y Alfred Russel Wallace, como uno de los principales mecanismos que explican la evolución. Tal vez el hecho más conflictivo del darwinismo sea el haber declamado la vuelta del ser humano al mundo animal, lo que nos lleva a una pregunta proble- mática: ¿es el hombre solo un animal más o hay algo que lo hace significativamente diferente, como había intuido el anónimo autor del relato mítico de Prometeo? ¿Es acaso el hombre solo un simio más? Genéticamente podría serlo, pero desde una perspectiva social y ecológica, ¿lo es? Para aproximar una respuesta es interesante observar nuestro planeta y ver hasta dónde ha sido moldeado, con declarada inten- ción, por una única y excepcional especie: el Homo sapiens. Además podríamos reflexionar sobre el drama existencial de los seres humanos. ¿No abre una brecha profunda, incluso con el chimpancé, la concienciaque el hombre tiene del dolor, del placer y la finitud de la vida? En estas preguntas emerge el punto más polémico y conflictivo de la perspectiva abierta por el trabajo de Darwin. El parecido genómico entre el chimpancé y el ser humano es asombroso. Sin embargo, las personas tenemos grandes diferencias con el resto de los animales: somos conscientes de la finitud de nuestra vida, podemos reflexionar acerca de nuestros actos y hemos desarrollado el arte y la ciencia, entre otras actividades. Gorila Chimpancé Orangután Ser humano Caricatura de Samuel Wilberforce publicada en la revista Vanity Fair en 1869. 2000660_U01.indd 14 9/5/11 2:44:52 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 15 Interpretaciones y perspectivas A partir del núcleo central del darwinismo podemos pensar aspectos rele- vantes de nuestro origen y reflexionar sobre lo que ello significa para nosotros. Desde esta perspectiva, que es una interpretación sostenida desde la ciencia, los seres humanos, como cualquier otra forma viva, no portamos ninguna finalidad en nuestro ser. Nuestro origen se debe a las contingencias y azares de la historia de la vida sobre el planeta. Esta conclusión puede parecer desesperanzadora pero abre una posibilidad interesante, porque la libertad humana es dable en un universo donde hay cierto grado de indeterminación e incertidumbre. La libertad sería una quimera si existiera una finalidad que empujara nuestra vida hacia un dado y preciso sentido sin posibilidad, por pequeña que fuera, de orientarla con nuestra voluntad y nuestras decisiones. La opción básica se da entonces, y desde las consideraciones hechas hasta aquí, entre el deseo de certeza y el goce (y el dolor) de la libertad. Pero hay otra cuestión que ha resultado extremadamente conflictiva por- que, más allá de las intenciones del propio Darwin, ciertas interpretaciones ile- gítimas, no válidas, del darwinismo iban a abrir una especie de caja de Pandora al posibilitar la naturalización de todo acto humano, esto es, al fundamentarlo como un hecho determinado por la historia natural y no como producto de una decisión ética voluntaria. El darwinismo social del siglo XIX, que pretendió justificar la pobreza y el dominio imperial como inevitables consecuencias de la supervivencia del más apto en la lucha por la existencia, y la eugenesia (la práctica del mejoramiento genético en seres humanos) de la primera mitad del siglo XX, que llevó primero a la esterilización de miles de personas en Estados Unidos, Suecia Dinamarca, y más tarde al asesinato de millones bajo el dominio de la Alemania nazi, son ejemplos dramáticos de ello. La teoría darwiniana de la evolución es uno de los grandes logros intelec- tuales del siglo XIX que se extiende hasta el presente, y es un pilar fundamental del desarrollo de la biología moderna. Tratar de comprender la teoría de la evolución es un trabajo que vale intentar para poder ponderar su potencia explicativa y reconocer algunas falsas y dramáticas afirmaciones que se hacen en su nombre. Charles Darwin tuvo la extraña fortuna de encontrar un gran maestro como John Stevens Henslow y amigos como el botánico Joseph Dalton Hooker, el zoó- logo y anatomista Thomas Henry Huxley y el geólogo Charles Lyell. Su vida es una mezcla de esperanzas y desazones, de compromisos y responsabilidades ante las ideas que se enuncian. Es una pintura sobre la belleza de lo desconocido que acompaña al viajero en su travesía. Puede ser, para muchos, fuente de inspiración; una herencia de textos bellamente escritos; pero sin dudas es parte fundamental de nuestra historia. Niles Eldredge, paleontólogo estadounidense, dijo sobre Darwin: Pese al terror que le tenía a su propia muerte y la paralización que le produjo durante veinte años el trabajo silencioso y en la sombra con sus ideas evolucionistas secretas (como si confesara un crimen), Darwin logró dominar sus miedos y decirle al mundo lo que pen- saba y por qué pensaba así. La revolución que inició se completó en el mundo científico poco después de la publicación de El origen de las especies, en 1859. El hecho de que esa misma revolución solo se haya hecho a medias en la sociedad en su conjunto no debería sorprendernos demasiado. Ojalá todos tuviéramos el coraje de Charles Darwin. Caricatura de Thomas Henry Huxley publicada por la revista Vanity Fair en 1871. AC T I V I DA D E S 4 La teoría darwiniana de la evolución es, sin duda, uno de las más impor- tantes realizaciones teóricas de la ciencia moderna, pero… ¿debe- mos considerarla sólo una cuestión de la ciencia o podemos pensarla como una hecho cultural relevante que nos obliga a discutir nuestras ideas sobre el Cosmos y el lugar del ser humano en la naturaleza? 5 Lean las páginas 196 y 197 de la sección de herramientas, donde se explica cómo realizar un debate; y luego organicen uno relacionado con los temas e interpretaciones planteados en estas páginas. 2000660_U01.indd 15 9/5/11 2:44:52 PM 16 ORGANIZADOR PREVIO son evidencias de la Fósiles Semejanzas embriológicas Distribución geográfica de especies teoría Del anceStro común Biodiversidad se define en 3 niveles único origen para todos los seres vivos Genética especies ecosistemas se puede clasificar según 2000660_U02.indd 16 9/5/11 12:03:01 PM Ancestro común y biodiversidad Nuestro planeta posee una asombrosa diversidad biológica que apenas hemos comenzado a conocer y es necesario conservar. La presencia de fósiles, las semejanzas anatómicas y genéticas entre organismos, y la distribución geográfica de especies actuales y extintas evidencian que todos los seres vivos compartimos determinadas características. A comienzos del siglo XIX, Charles Darwin realizó un viaje alrededor del mundo donde registró y relacionó muchas de estas observaciones y elaboró, a partir de ellas, sus ideas centrales sobre la evolución biológica: las especies cambian en el tiempo, evolucionan y comparten un ancestro común. 2 Para conversar antes de empezar • Indiquen algunos ejemplos de formas de vida que ya no existen en la actualidad. ¿Son semejantes a las especies actuales? ¿Por qué? • ¿Cómo pueden definir la evolución biológica? ¿Qué relación tiene con la imagen que aparece en estas páginas? • Mencionen y discutan algunas características semejantes y diferentes entre un delfín, un pingüino y un tiburón. ¿Cómo los clasificarían? • ¿Qué les sugiere la expresión "ancestro común"? ¿Y el término "biodiversidad"? 1717 Árboles filogenéticos Clasificación linneana ancestro común morfología 2000660_U02.indd 17 9/5/11 12:03:02 PM valores y formas de vivir de otras culturas desde los valores de la propia? ¿Creen que hay valores universales o cada cultura tiene los suyos? 3. Cuando el Beagle retornó a Inglaterra, llevó a ese país a cuatro selknam. Investiguen su historia y hagan láminas para mostrar en toda la escuela. Formá tu opinión y participá 1. Comparen las opiniones de Darwin acerca de dife- rentes habitantes de nuestro país. ¿Cuáles creen que eran los valores positivos para Darwin? 2. Darwin analizó a los pobladores de la Argentina desde sus propios valores. ¿Creen correcto juzgar los cIENcIA EN cONtExtO Darwin en la Argentina Mucho se habla de Charles Darwin, aquel que propuso una teoría revolucionaria y controvertida de la evolución, que desde hace un siglo y medio es trascendental en el desarrollo de la biología. Pero no es mucho lo que se conoce de su persona, de su vida. Nació en 1809 en un pequeño poblado inglés, en una familia de tradición médica, profesión que realizaban su padre y su abuelo Erasmus Darwin, un médico de renombre. Su madre murió cuando Charles tenía 8 años, y fue educado por su hermana mayor. Intentó seguir la tradición familiar y estudiar medicina y luego, teología, pero el estudiode la naturaleza, en una época en que los grandes viajes de exploración estaban en su apogeo, marcó más fuertemente su deseo. En 1831, Darwin partió en el buque HMS Beagle de la corona inglesa, que daría la vuelta al mundo. El objetivo del viaje era realizar un relevamiento de las costas de Sudamérica, y la tarea de Darwin sería el estudio de la naturaleza. Durante los casi 5 años de viaje, Darwin pasó uno y medio embarcado y casi tres y medio recorriendo tierras, principalmente en Sudamérica. Darwin conoció gran parte de nuestro país; recorrió la provincia de Buenos Aires, Santa Fe, cruzó dos veces las Cordillera de los Andes, visitó dos veces las Islas Malvinas y llegó también a Tierra del Fuego. Sus observaciones, principalmente las de los fósiles de la provincia de Buenos Aires, constitu- yeron datos fundamentales en la gestación de sus ideas acerca de la evolución de los seres vivos. Habitantes de la ciudad, gauchos y pueblos originarios En sus recorridos por Argentina, Darwin tuvo la oportunidad de conocer a muchos de sus pobladores. En su diario de viajes, registró opiniones muy concretas acerca de los habitantes de las ciudades, de los gauchos que conoció en el campo y de ciertos pueblos originarios. La gente de la ciudad le resultaba desagradable, de malas costumbres, corrupta, para nada cortés ni solidaria, mentirosa y falta de principios. Muy diferente le parecieron los gauchos, por quienes sintió una gran simpatía. En su diario de viaje, escribió: "Los gauchos u hombres de campo son muy superiores a los que viven en las ciudades. El gaucho es muy servicial, cortés y hospitalario. No me he encontrado con un solo ejemplo de falta de cortesía u hospitalidad. Es modesto, se respeta y respeta al país, y es también un personaje con energía y audacia". Pero los más fuertes fueron sus comentarios acerca los selknam, un pueblo originario que habitó la isla de Tierra del Fuego. De ellos opinó que eran casi un insulto a la raza humana, salvajes, primitivos y que solo le servían para estudiarlos. Los selknam ya no existen como comunidad, pero aún viven cientos de ellos en Tierra del Fuego, la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y el Gran Buenos Aires (Encuesta Complementaria de Pueblos Indígenas 2004-2005). Quizá ya nadie hable su idioma. 18 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 2000660_U02.indd 18 9/5/11 12:03:03 PM © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 19 La evolución, y un viaje en el tiempo Viajar es una forma de conocer el mundo. Podemos recorrer una costa, caminar por un bosque siguiendo un río o por el sendero de una selva. Tal vez nos gusten las mesetas pedregosas o los valles áridos con plantas suculentas y cactus. Al recorrer todos estos paisajes es posible notar que hay una gran varie- dad de formas de vida y que el planeta Tierra posee diferentes ecosistemas. Pero ¿se imaginan un viaje en el tiempo? Un recorrido desde la actualidad hasta la aparición de los primeros organismos en nuestro planeta, hace más de 3.500 millones de años. Ese es el viaje de la evolución biológica, de los procesos que originan, mantienen y continúan generando la diversidad de la vida. Si somos buenos observadores, tal vez notaríamos que hay especies dife- rentes que comparten semejanzas entre sí. Por ejemplo, un venado de las pampas y un huemul descienden de un ancestro común cercano en el tiempo. También comparten un ancestro común con las aves, por ejemplo, el colibrí, pero muchísimo más lejano en el tiempo. Sin embargo, todos los organismos vivos tienen, en mayor o menor medida, ciertos aspectos y características en común. Entonces, si continuamos rastreando hacia atrás en el tiempo, ¿encon- traríamos un único origen para todos los seres vivos? Es asombrosa la diversidad de especies de nuestro planeta. Gran parte de ella está en peligro y es necesario que pueda ser conocida, respetada y preservada por todos nosotros y para las futuras generaciones. El venado de las pampas y el huemul comparten un ancestro común cercano en el tiempo. Y estos a su vez comparten con el colibrí un ancestro común mucho más lejano. El viaje de Darwin Una de las mayores contribuciones al pensamiento evolutivo fue la del natu- ralista Charles Darwin, quien partió a bordo del Beagle en 1831. El barco estaba comandado por el capitán Fitz Roy. Juntos emprendieron un viaje alrededor del mundo de casi cinco años. Durante el recorrido, Darwin registró muchas observaciones que luego plasmaría en sus ideas centrales sobre la evolución biológica: la teoría del ancestro común y la teoría de la selección natural. En este capítulo analizaremos la teoría del ancestro común, sus evidencias y predicciones, y diferentes aspectos de la diversidad biológica. Nuestro viaje nos brindará nuevas y asombrosas formas de observar y conocer el mundo. Dibujo del velero bergantín Beagle atravesando el estrecho de Magallanes, en el cual Darwin realizó su viaje por las costas argentinas. Origen de la vida Ancestro común del colibrí, el venado y el huemul Ancestro común del venado de las pampas y el huemul EVOLUCIÓN BIOLÓGICA 2000660_U02.indd 19 9/5/11 12:03:04 PM 20 © e d ic io n es s m S .A . P ro h ib id a su f o to co p ia . L ey 1 1. 72 3 evidencias de la teoría del ancestro común registro fósil Homologías Semejanzas embriológicas Distribución geográfica de especies extintas y actuales El estudio de las columnas estratigráficas permite ver que a lo largo de la historia se generan especies y otras se extinguen. El fósil también debe ser descubierto por un paleontólogo, y eso requiere tiem- po, paciencia y buena suerte. Todos estos factores contribuyen a que el registro fósil sea muy incompleto y pueda interpretarse de diferentes maneras. Sin embargo, su valor es incalculable en el estudio de la historia de la vida en la Tierra. Columna estratigráfica Cuando los sedimentos se consolidan forman capas o estratos diferenciables. La sucesión de estratos se llama columna estratigráfica. Las capas superiores son las más recientes y sus fósiles reflejan ese orden temporal: cuanto más profundos se encuentren, más antiguos serán. Esto sugiere también una secuencia evolutiva. Así, los fósiles de los primeros mamíferos se hallan en estratos más profundos que los de las aves, grupo de dinosaurios surgido posteriormente. Entonces, parte de la historia de las especies que vivieron la Tierra puede reconstruirse cronológicamente. Evidencias de un ancestro común Hay rotundas evidencias de que todos los seres vivos tienen un origen común: los fósiles de especies extintas, las similitudes en el desarrollo y en la anatomía de diferentes especies y la distribución geográfica de especies actuales y extintas. El registro fósil Los fósiles son restos del cuerpo o rastros de la actividad de formas de vida que ya no existen, preservados en las rocas. La posibilidad de que un organismo al morir se transforme en un fósil, proceso llamado fosilización, depende de muchos facto- res. Entre ellos, que el cuerpo no sea degradado y que los sedimentos que lo cubran se compacten (las futuras rocas sedimentarias) y no sean afectados por factores externos, como el agua o el viento. Por otro lado, es más probable encontrar fósiles de organismos con estructuras duras, como es el caso de muchos moluscos, o los huesos de los vertebrados. Otro aspecto a considerar es el hábitat al que pertenecía el organismo: las costas de lagos, ríos o el fondo oceánico son ambientes propicios para que ocurra la fosilización, pero no lo son las selvas o la montaña. 4. Con frecuencia, las partes duras se disuelven y el hueco que dejan es rellenado por materiales aportados por aguas subterráneas. El fósil así originado es el molde externo del organismo. 1. Un organismo muere y es enterrado por
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