Introducción a historia de la Tierra y de la vida_Tarea 4.1.

 ¿A qué llamamos código genético?

El código genético es un conjunto de correspondencias y reglas que definen cómo se debe traducir una secuencia, más o menos larga, de un pequeño número de nucleótidos diferentes que actúan como almacén de información.  Permite convertir esta información en los 20 aminoácidos esenciales que conforman las proteínas de los seres vivos. 

Es el código que hace funcionar la máquina “Enigma” de la vida, la clave que permite desentrañar el algoritmo de lo que consideramos vida y que permite correlacionar dos lenguajes diferentes: el del almacén de la información genética y el de la fabricación de proteínas que, a modo de ladrillos, conforman los seres vivos. 

Este código permite traducir una secuencia del material genético compuesta por tan solo 4 elementos (bases nitrogenadas): adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN​

Fuente: https://montoliu.naukas.com/2021/06/21/bacterias-poliglotas/

 

Para que una cadena de nucleótidos pueda ser “descodificada” o “traducida” no sólo requiere que sus componentes sean la bases nitrogenadas preestablecidas sino que su orden y estructura también debe cumplir una características determinadas: 
 

• Se organiza en tripletes o codones de nucleótidos y cada triplete determina un aminoácido.

• Existen más tripletes o codones que número de aminoácidos. De esta forma, un aminoácido puede estar codificado por más de un triplete, pero nunca al revés. 

• La cadena de aminoácidos no presenta solapamientos ni superposiciones.

• La lectura de esta cadena es continua y además de codificar aminoácidos, existen tripletes que codifican puntos de inicio y parada en la lectura.

 
En el procesado de la información genética, el ADN actúa como molde, a partir del cual se sintetiza una imagen especular en forma de ARN, que copia y transporta secuencias de codones a otras estructuras celulares como los ribosomas donde fabrican los aminoácidos a partir de la información aportada por el ARN.
 

Fuente: https://concepto.de/codigo-genetico/

 ¿Qué conclusiones se pueden extraer del hecho de que todos los seres vivos tengamos el mismo código genético?

Este código es común en todos los seres vivos, esta "universalidad" del código genético parece indicar un origen único que se remonta al inicio de los tiempos, a un momento en que organismos primitivos establecieron este modelo para guardar y transmitir información que con el paso de los años hemos ido heredando las diferentes especies surgidas con la evolución, pero un sistema tan bien conseguido que ha servido tanto para las estructuras biológicas simples como para las plantas o los animales más complejos.

Obviamente, cuando decimos que el código genético es “universal”, estamos pensando en el concepto de "vida" que conocemos, es decir, la vida en el planeta Tierra. Es posible que, de encontrar vida en otros planetas con diferentes formas de organizar su sistema de información para perpetuarse, utilicen un código genético diferente.

Hay otra conclusión incluso más importante que su origen temporal, es el éxito de este mecanismo de traducción  de la información almacenada en paquetes más o menos grandes para generar copias de sí mismas y poder así perdurar en el tiempo. No cabe duda que el código utilizado ha sido exitoso, puesto que después de milenios la información almacenada de organismos cada vez más complejos continúa  guardándose de la misma forma, en largas cadenas compuestas de tan solo 4 elementos diferentes, a modo de "bits" almacenados siguiendo unas reglas estables y comunes. 

Tal vez tenga razón Richard Dawkins y el verdadero caso de éxito de la supervivencia en la tierra sea el de los “Replicadores”, el éxito de la simple información genética codificada que ha ido desarrollando diversas formas de protección para continuar con su único objetivo: autocopiarse una y otra vez hasta la eternidad. 

Estos replicadores...

“Ahora, abundan en grandes colonias, a salvo dentro de gigantescos y lerdos robots, encerrados y protegidos del mundo exterior, comunicándose con él por medio de rutas indirectas y tortuosas, manipulándolo por control remoto. Se encuentran en ti y en mí; ellos nos crearon, cuerpo y mente; y su preservación es la razón última de nuestra existencia. Aquellos replicadores han recorrido un largo camino. Ahora se les conoce con el término de genes, y nosotros somos sus máquinas de supervivencia”

 Fragmento de  “El gen egoísta” de Richard Dawkins

 

Algunas fuentes consultadas:

https://genotipia.com/codigo-

genetico/https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_gen%C3%A9tico

https://concepto.de/codigo-genetico/#ixzz7RBe598Ww

Introducción a historia de la Tierra y de la vida_Tarea 3.1.

 La Luna y los ciclos de Milankovic

Para esta tarea Xurxo nos propone relacionar los efectos de la luna sobre la tierra con los ciclos de Milanković. Como seguro que este matemático es menos conocido que los efectos de la luna, vamos a empezar por investigar un poco a Milutin.

Milutin Milanković  (1879-1958) fue un ingeniero civil, astrónomo, matemático y geofísico serbio, conocido principalmente por su teoría sobre los cambios climáticos  que se han sucedido a  lo largo de la historia de la Tierra. Este matemático serbio quiso demostrar a principios del siglo XX  las razones por las que el clima sufre cambios de larga duración con periodos extremadamente fríos (glaciaciones) intercalados con otros periodos más templados. 

En su opinión los cambios en las radiaciones solares no eran suficientes para explicar la sucesión de periodos fríos y cálidos. Por supuesto, la influencia del ser humano tampoco era una explicación plausible en los periodos en los que nuestra presencia en el planeta no tenía tanto impacto como en la era postindustrial. 

Tras sus investigaciones, Milanković relaciona estos cambios con las variaciones orbitales cíclicas que se producen en la rotación de la tierra alrededor del sol. En su honor, esas  variaciones se conocen también como ciclos de Milanković.

Según la teoría de Milanković, se producen tres cambios principales en los movimientos de traslación y rotación del planeta:

• Excentricidad de la órbita: el giro de traslación de la Tierra no es un círculo perfecto y su camino describe una elipse que varía de forma cíclica. Si la órbita de la Tierra es más elíptica la excentricidad es mayor y esta variación puede suponer entre un 1% y un 11% de diferencia en la cantidad de radiación solar que recibe la Tierra.

Excentricidad Milankovitch. Fuente: http://goo.gl/0wQi2V

• Oblicuidad: se trata de un cambio en el ángulo del eje de rotación de la Tierra. Este eje está ligeramente inclinado con respecto al plano de giro alrededor del sol y  la inclinación oscila entre 21,6º y 24.5º cada 40.000 años. Los cambios en esta oblicuidad hacen que diferentes puntos de la tierra varíen su posición con el sol y por lo tanto la cantidad de radiación que reciben.

Oblicuidad. Fuente: https://goo.gl/lBxLWL

• Precesión: es el movimiento de giro a modo de peonza desequilibrada que hace el propio eje de rotación en sentido contrario a la rotación de la tierra. Este movimiento modifica la posición relativa de los solsticios y los equinoccios y por lo tanto la duración del periodo de radiación solar que se recibe en diferentes puntos de la tierra.

Precesión. Fuente: http://goo.gl/UgrUaW

Atendiendo a los cambios en estas posiciones y su evolución a lo largo del tiempo,  Milanković estableció una correlación con el clima terrestre que explicaba  las glaciaciones, en los momentos de alta excentricidad, baja inclinación y una distancia grande entre la Tierra y el Sol y los periodos más templados o interglaciales se caracterizan por  una órbita es más circular, una mayor inclinación del eje de la tierra y una menor distancia entre la Tierra y el Sol. 

Fuente: https://www.tiempo.com/ram/los-ciclos-de-milankovitch.html

¿Y qué tiene que ver esto con la Luna? 

Fuente: https://www.renovablesverdes.com/la-influencia-la-luna-campo-magnetico-la-tierra/

Pues sin duda bastante. Además de los consabidos efectos de la Luna sobre las mareas, sobre el magnetismo terrestre o sobre las creencias de nuestra propia especie, la atracción que ejerce la Luna sobre nuestro planeta es suficiente para que una parte de los cambios sobre las dinámicas de rotación de la tierra se produzcan por su causa. 

La atracción gravitatoria de la Luna estabiliza la inclinación de la Tierra sobre su eje y por lo tanto también contribuye a estabilizar el clima.  Se estima que sin la influencia de la Luna la inclinación de nuestro planeta podría haber variado hasta 85 grados, provocando un impacto en el clima inimaginable. Por otro lado, la compañía de la luna girando alrededor de nuestro planeta, ha  estabilizado la velocidad de rotación de la tierra, en cierta medida actuando como freno. 

Sin embargo, se sabe también que la Luna  se aleja hacia el espacio aproximadamente 3,8 centímetros por año por lo que sin duda su influencia estabilizadora sobre nuestro planeta es menor ahora que hace milenios y será aún menor en el futuro. 

Y alguien verá qué ocurre cuando la luna se aleje, con toda seguridad en ese momento podrá "disfrutar" de días más largos por el enlentecimiento de la rotación de la tierra, "disfrutará" de mares sin mareas y los polos ya no estarán en los polos por la oscilación del eje de la Tierra.

En definitiva, si atendemos a los ciclos de  Milanković, y si antes no nos hemos cargado el planeta por el efecto "antropogénico", los cambios que se producirán por el alejamiento de la Luna pondrán muy difícil la vida en este planeta y quien tenga la suerte de verlo deberá adaptarse a nuevos ciclos y condiciones de vida: día-noche, estaciones extremas, norte-sur, corrientes oceánicas o incluso cambios en los movimientos de las placas terrestres.

Pues nada, suerte!!

Algunas referencias de interés:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Milutin_Milankovi%C4%87_2.jpg 

https://blogthinkbig.com/ciclos-milankovitch-cambio-clima-tierra  

https://www.abc.es/ciencia/abci-esto-pasara-tierra-cuando-luna-aleje-201804252205_noticia.html

https://www.nationalgeographic.es/espacio/2019/07/por-que-tenemos-la-luna-y-como-afecta-nuestro-planeta 

https://blog.meteoclim.com/ciclos-de-milankovitch  

Introducción a historia de la Tierra y de la vida_Tarea 2.1. - Un relato

La historia de Protón Férrez contada por él mismo desde un lugar indeterminado en el centro de la tierra.

Hola, buenas, aquí estoy, en un lugar famoso por las aventuras de Julio, en el centro de este planeta. Un poco apretado con una presión y un calor de muerte. Vivo en un átomo de hierro normalito, del montón, nada de isótopos ni cosas raras,  acompañado de otros 25 protones más o menos como yo y una banda de neutrones que se han instalado en casa pero ni fu ni fa, ni positivo ni negativo, no acaban de decidirse. Además  rodeado de un escudo de 26 electrones que no hacen más que dar vueltas alrededor…no sé cómo no se marean .

Os dejo una foto de familia

¿Cómo he llegado hasta aquí? ...es una larga historia, todo comenzó con la nada, o mejor dicho, con un punto tan pequeño que parecía que no había nada, hace ya unos 13.800 millones de años, año arriba o año abajo…lo que te digo, un puntito y nada de nada, pero de repente ese puntito explotó y ¡¡¡bang!!! 

Bueno parece que no fue un Bang normal sino un bang muy muy grande, un Big Bang y eso fue el caos, energía por aquí, materia desparramada por allá,  espacio por  acullá y empezó a haber “algo” y empezó a haber espacio y el reloj del universo empezó a marcar el  tiempo.

Pero eso sólo lo sé de oídas, yo ni estaba ni se me esperaba, es  lo que cuentan los quarks, que al parecer, en cuanto la cosa se enfrió un poco, “tuvieron relaciones” y, a base de tríos, nacimos nosotros, los protones, y los ocupas que tengo al lado, los neutrones (dicen lo electrones que ellos llegaron antes pero con el mareo que llevan vete tú a saber). 

Mis antepasados andaban un poco locos, en un consomé ardiente, … todos ellos dominados por  las fuerzas del bien y del mal: que si la gravedad, la nuclear fuerte, la nuclear  débil,  la electromagnética. Todo seguía siendo un caos, los núcleos por un lado, los electrones que no se decidían, los fotones dándose de cabezazos  con todos,  bosones,  fermiones, leptones, gluones… vamos desastre y poca organización. Mucho calor todavía para la convivencia y mucha carga eléctrica descompensada. Pero esto no duró mucho   ¡¡10 segundos tardaron en empezar a  organizarse!! unos artistas.

Cuando la cosa se fue enfriando todo comenzó a ir un poco menos rápido y  gracias a las fuerzas que os contaba antes, mis antepasados pudieron  asociarse a los neutrones,  para organizarse en forma de átomos de  hidrógeno, pero también estaban muy solos y  no les quedó otra opción que empezar a juntarse,  de 2 en 2 para ver qué tal se vivía en futuros átomos de Helio.

Pues sí en llegar hasta aquí tardaron 10 segundos luego se lo tomaron con calma, porque hubo que esperar 380.000 años para que protones, electrones y neutrones se pusieran de acuerdo para organizarse de forma más estable  y dejar un poco de espacio libre a los fotones, que hartos de tanto jaleo tomaron las de Villadiego y comenzaron a viajar y ya no pararon de alejarse, de hecho todavía nos saludan en su viaje desde los límites del universo en forma de radiación de fondo.

Y otra vez pasaron decenas de millones de años para que una de las fuerzas que comentaba antes, la gravedad, produjera una verdadera atracción entre los diferentes elementos, que se fueron acumulando en grumos de materia hasta conformar las primeras estrellas. Una fusión que se produjo bajo una presión y una temperatura enormes y que provocó la creación, en el interior de las propias estrellas, de elementos químicos mucho más pesados que los creados hasta entonces. Entre ellos se encuentra los primeros átomos de hierro.

La materia se seguía acumulando, las estrellas conformaron galaxias, pero..., siempre hay un pero, esta fuerza era tan grande que generaba la fusión de núcleos y la liberación de energía nuclear de forma tan intensa que las estrellas explotaron y se convirtieron en supernovas lanzando materia y energía a diestro y siniestro, gas y polvo cósmico lleno de materia y antimateria, de brillante energía y energía oscura, que permitía a los átomos golpearse, deshacerse y volverse a juntar y fusionarse intercambiando neutrones, protones y electrones y crear agrupaciones y familias diferentes que formaron otros elementos cada vez más pesados. 

 
Y resulta que el desequilibrio se vuelve equilibrio y la materia dispersa se vuelve a concentrar y forma nuevos elementos por efecto de la gravedad, se fusiona y permite crear una nueva estrella y  más sopa de materia orbitando a su alrededor que se irá concretando en lunas, planetas, asteroides grandes y pequeños y en un punto perdido del universo la Tierra, que comenzó a formarse hace unos 4.600 m.a.

Al principio un tierra caliente, blanda, semilíquida que permite que los materiales pesados como el hierro viajen hasta su centro de gravedad formando un núcleo metálico junto a otros materiales, como el níquel, y envuelto por otra serie de capas más ligeras.

Pues justo ahí, en el centro de un átomo de los millones de átomos de hierro que están en el centro de este acúmulo de polvo cósmico más o menos solidificado, ahí justo estoy yo, Protón Férrez, para servirle.

A continuación, unos enlaces por si queréis leer algo más

http://www.cienciorama.unam.mx/a/pdf/272_cienciorama.pdf 

https://www.ipna.csic.es/blog/el-origen-de-los-primeros-elementos-quimicos 

https://www.sergiobarbeira.com/proton-hierro-viaje-cosmico/

Introducción a historia de la Tierra y de la vida_Tarea 1.1. ciencia inductiva vs. deductiva

Empirismo vs racionalismo, deducción vs inducción, bottom-up vs top-down, de la teoría a la práctica o viceversa. En el fondo no dejan de ser dos caminos diferentes para llegar al objetivo del conocimiento científico. La dirección del razonamiento lógico marca la principal diferencia, de lo particular se induce la generalidad o de la teoría general se deduce el hecho singular, ambas formas de abordar el conocimiento científico, cuando se utilizan correctamente, tienen en común su interesante carácter predictivo.

El método inductivo se centra en la observación de un fenómeno, en el experimento realizado una o mil veces, que permite establecer una teoría, una conclusión generalizable a observaciones futuras.

Las conclusiones de esta forma de crear ciencia son probables pero no deben considerarse definitivas, no existe la certeza de que una observación frecuente se vaya a repetir  siempre de la misma forma  en el futuro. Aunque se genera nuevo conocimiento, este no tiene porqué ser definitivo, no permite establecer verdades universales. 

Sus fases principales se centran en la observación metódica de un fenómeno que puede ser medido o caracterizado, la ocurrencia repetida permite establecer una teoría que explique todos los fenómenos similares observados y se refutará mediante el estudio de los fenómenos futuros.

El método deductivo viaja en sentido contrario se basa en un razonamiento, en una reflexión previa, una premisa que establece una teoría general, tal vez aún no aplicada pero plausible porque está basada en el conocimiento previo que quedará verificada cuando se encuentren hechos singulares que la refuten.

El análisis paciente del genoma humano es un buen ejemplo de ciencia inductiva que ha permitido desmontar definitivamente el concepto de "razas", el estudio de miles de millones de datos contenidos en nuestro genoma desmonta una concepción previa del ser humano. Los casos nos permiten establecer una teoría. 

Ejemplos de ciencia deductiva son las reiteradas confirmaciones de las teorías de Einstein, formuladas hace décadas y que sólo han podido se comprobadas cuando el desarrollo tecnológico y una mejor comprensión del universo ha permitido observar los casos que las confirman, tal y como afirma eta noticia: "La observación de dos estrellas de neutrones durante 16 años con telescopios de todo el mundo confirma siete predicciones de la teoría de la Relatividad General, publicada en 1915"  

La actual pandemia de Covid se ha convertido en un compendio de ciencia en la que se han utilizado ambos métodos de abordaje de forma simultánea. El fenómeno de la transmisión del virus (vía aérea, contacto, etc.) generó varias teorías a través de las observaciones iniciales, los casos de patología respiratoria inicial nos dirigían hacia un "virus respiratorio", una vez se reconoce el agente patógeno, parecía claro que se trasmitía por la cercanía entre las personas, la gotas de plufge, la superficies contaminadas,  el contacto por mucosas parecía la vía más frecuente. Pero estas observaciones no eran del todo ciertas a la vista de nuevas observaciones que acabaron confirmando que la vía de transmisión era la aérea pero por aerosoles, decayendo en  ese momento alguna de las vías de transmisión anteriores. 

La propia elaboración de vacunas a través de RNA-m parte de una cuestión general, de un conocimiento previo sobre la utilización del RNA-m para modificar la información  genética  que ha podido aplicarse al caso particular de la infección por COVID: es posible modificar la carga genética de las células para que fabriquen  proteína, mediante la inclusión en su genoma de RNA-m. Si esta teoría es válida, podemos hacer que las células fabriquen los Ac específicos que actúan contra el coronavirus. Se aplica un teoría un conocimiento general a un caso singular, que posteriormente se corrobora a través de ensayos empíricos (ensayos clínicos con vacunas previos a su comercialización).

  

También me parece un ejemplo interesante de pensamiento inductivo el uso del big data, la IA y sus algoritmos, que a través de la recopilación y análisis masivo de datos permite llegar a reglas generales sobre un problema particular, para aplicarlas a un colectivo. Un número ingente de observaciones que tratadas adecuadamente nos permiten formular una regla generalizable que predice observaciones futuras de las mismas características.

Otros ejemplos de problemas científicos deductivos son los teoremas matemáticos , como el de Fermat,  conjetura matemática cuya validez no había podido ser demostrada desde que se propuso en 1642 y que fue confirmada por Andrew Wiles  en el año 2016. 

Lo cierto es que en muchas ocasiones no es sencillo determinar qué camino se ha transitado para llegar a una conclusión científica y la ciencia actual se mueve más en los parámetros de método hipotético-deductivo, que aprovecha las diferentes etapas de los métodos anteriores y  entremezcla fases de observación, de experimentación, de elaboración de teorías o hipótesis con nuevos ciclos de experimentación y observación. 

Referencias interesantes:

https://www.diferenciador.com/diferencia-entre-metodo-inductivo-y-deductivo/ 

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_hipot%C3%A9tico-deductivo 

https://es.wikipedia.org/wiki/Razonamiento_deductivo

https://elpais.com/diario/2000/09/13/futuro/968796001_850215.html