En biología la selección natural es el proceso por el cual los efectos ambientales conducen a un grado variable de éxito reproductivo entre los individuos de una población de organismos con características, o rasgos, diferentes y heredables. Las características que inhiben el éxito reproductivo se hacen menos frecuentes de generación en generación. El incremento resultante en la proporción de los individuos que son reproductores eficaces mejora, a menudo, la adaptación de la población a su ambiente. De esta manera, la selección natural tiende a mejorar la adaptación al mantener aquellas adaptaciones que resultan favorables en un entorno estable (selección estabilizadora), o bien, al favorecer adaptaciones en la dirección adecuada ante cambios ambientales (selección direccional), constituyéndose en un proceso clave en la evolución de las especies. Charles Darwin y Alfred Wallace fueron los primeros en 1858 en proponer este concepto.
La selección natural actúa sobre una diversidad fenotípica preexistente, reflejo de la diversidad genética. Así, por selección natural no se puede crear nada nuevo (órganos o estructuras) sino que se favorece a los individuos que poseen características diferencialmente beneficiosas, a partir de las cuales puede continuar actuando la selección de modo progresivo para exacerbar el rasgo en cuestión: por ejemplo, la trompa de los elefantes no tuvo las dimensiones actuales desde un primer momento, sino que a partir de un esbozo de probóscide, fue objeto de selección natural a lo largo de las generaciones, en función de las ventajas adaptativas propiciadas.
+Continuar leyendoEl clima es el efecto a largo plazo de la radiación solar sobre la superficie y la atmósfera de la Tierra en rotación. El modo más fácil de interpretarlo es en términos de medias anuales o estacionales de temperatura y precipitaciones.
Las áreas de tierra firme y las marinas, al ser tan variables, reaccionan de modos muy distintos ante la atmósfera, que circula constantemente en un estado de actividad dinámica. Las variaciones día a día en un área dada definen su climatología, mientras que el clima es la síntesis a largo plazo de esas variaciones (ambas pueden considerarse subdisciplinas de la meteorología). El clima se mide por medio de termómetros, pluviómetros, barómetros y otros instrumentos, pero su estudio depende de las estadísticas. Con todo, un resumen sencillo a largo plazo de los cambios climáticos no proporciona una representación exacta del clima. Para obtener ésta es necesario el análisis de los patrones diarios, mensuales y anuales. La investigación de los cambios climáticos en términos de tiempo geológico es el campo de estudio de la paleoclimatología, que requiere las herramientas y métodos de la investigación geológica.
+Continuar leyendoDarwin consideró de forma acertada la adaptación como el problema central que tenía que resolver cualquier teoría de la evolución. Y su teoría de la selección natural lo conseguía con creces. Para ésta, la adaptación se produce a través de la selección natural, gradualmente, de forma acumulativa, ajustadas por fuerzas selectivas en ambientes que han cambiado durante millones de años.
La selección natural actúa sobre los genes y las propiedades a las que dan lugar. Los genes están indefensos frente a la selección natural. Representan colas, pieles, músculos, conchas; la capacidad de correr con rapidez, de camuflarse, de atraer a la hembra, de construir un buen nido. Estas propiedades se denominan fenotipos o el efecto fenotípico de los genes. Las diferencias respecto a los genes dan lugar a diferencias en los efectos fenotípicos. La selección natural actúa sobre los genes a través de los fenotipos: los genes se perpetúan en la medida en que dan lugar a fenotipos que presentan ventajas selectivas sobre otros fenotipos competidores.
+Continuar leyendoLa biología molecular es la ciencia que se ocupa del estudio de la bases moleculares de la vida; es decir, relaciona las estructuras de las biomoléculas con las funciones específicas que desempeñan en la célula y en el organismo.
Este conocimiento ha permitido cruzar barreras naturales entre especies y colocar genes de cualquier organismo, en un organismo hospedador no relacionado mediante el empleo de técnicas de ingeniería genética. Una de las consecuencias importantes derivadas, fue la producción de fragmentos de ácidos nucleicos a gran escala, abriendo las puertas a la secuenciación de los ácidos nucleicos, y por ende a nuevas disciplinas como el diagnóstico molecular, la terapia génica o la obtención de organismos superiores recombinantes.
Cronológicamente podemos citar una serie de hitos que contribuyeron decisivamente en su desarrollo: la historia de su conocimiento comienza en el año 1866 cuando Mendel publica sus experimentos conducentes a los principios de segregación y clasificación independiente de los genes. En 1869 el científico suizo Frederick Miescher descubrió en el núcleo de las células una sustancia de carácter ácido a la que llamó nucleina. En los años 20, el químico alemán Robert Feulgen, utilizando una tinción específica, descubrió que el DNA estaba situado en los cromosomas.
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La adaptación
biológica es una característica que ha desarrollado un organismo
mediante selección natural a lo largo de muchas generaciones, para solventar
los problemas de supervivencia y reproducción a los que se enfrentaron sus
antecesores.
En sentido familiar, las adaptaciones son aquellos aspectos llamativos del mundo de los seres vivos, que como Darwin señaló acertadamente “con razón provocan nuestra admiración”. Los organismos y todas sus partes tienen un sentido de intencionalidad, una complejidad muy organizada, precisión y eficacia, y una ingeniosa utilidad.
+Continuar leyendoLa alquimia, como sucedió con el resto de la ciencia árabe, se transmitió a Europa a través de España, gracias al extraordinario florecimiento que las ciencias y las artes experimentaron en al-Andalus durante la edad media. Los primeros trabajos existentes de la alquimia europea son los del monje inglés Roger Bacon y el filósofo alemán Alberto Magno; ambos creían en la posibilidad de transmutar metales inferiores en oro. La idea estimuló la imaginación, y más tarde la avaricia, de muchas personas durante la edad media. Seguían creyendo que el oro era el metal perfecto y que los metales más comunes eran más imperfectos que el oro. Por tanto, pensaron en fabricar o descubrir una sustancia, la famosa piedra filosofal, mucho más perfecta que el oro, que podría ser utilizada para llevar a los metales más comunes a la perfección del oro.
Roger Bacon creía que el oro disuelto en agua regia era el elixir de la vida. Alberto Magno dominaba la práctica química de su época. El filósofo escolástico italiano santo Tomás de Aquino, el polígrafo mallorquín Ramon Llull y el monje benedictino Basil Valentine también contribuyeron mucho, por la vía de la alquimia, al progreso de la química, con sus descubrimientos de los usos del antimonio, la fabricación de amalgamas y el aislamiento del espíritu del vino, o alcohol etílico.
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Wilhelm
Ostwald (1853-1932) fue un químico físico alemán, premiado con el Nobel, se le
considera uno de los fundadores de la química física moderna. Nació en Riga
(Letonia) y estudió en la Universidad de Dorpat (hoy Universidad Estatal
Tartu). En 1881 fue designado profesor del Instituto Politécnico de Riga y
desde 1887 hasta 1906 fue profesor de química física y director del laboratorio
de química de la Universidad de Leipzig, Alemania. Ostwald es conocido, sobre todo,
por sus aportaciones en el campo de la electroquímica, así como por importantes
estudios sobre la conductividad eléctrica y disociación electrolítica de los
ácidos orgánicos. Inventó un viscosímetro que se sigue utilizando para medir la
viscosidad de las disoluciones. En 1900 descubrió un método de obtención del
ácido nítrico por oxidación del amoníaco. Este proceso, conocido como método de
Ostwald, se utilizó en Alemania durante la I Guerra Mundial para fabricar
explosivos cuando el bloqueo de los aliados cortó el suministro alemán regular
de nitratos, y se sigue utilizando en la actualidad.
Svante August Arrhenius (1859-1927) fue un
químico sueco que ayudó a fijar las bases de la química moderna. Nació cerca de
Uppsala, estudió en la Universidad de Uppsala y se doctoró el año 1884. Mientras
todavía era un estudiante, investigó las propiedades conductoras de las
disoluciones electrolíticas (que conducen carga). En su tesis doctoral formuló
la teoría de la disociación electrolítica. Esta teoría mantiene que en las
disoluciones electrolíticas, los compuestos químicos disueltos, se disocian en
iones. Arrhenius también sostuvo que el grado de disociación aumenta con el
grado de dilución de la disolución, una hipótesis que posteriormente resultó
ser cierta sólo para los electrolitos débiles. Inicialmente se creyó que esta
teoría era errónea y le aprobaron la tesis con la mínima calificación posible.
Sin embargo, más tarde, la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius
fue generalmente aceptada y finalmente se convirtió en una de las piedras
angulares de la química física y la electroquímica modernas.
En 1889, Arrhenius también observó que la velocidad de las reacciones químicas aumenta notablemente con la temperatura, en una relación proporcional a la concentración de moléculas activadas.
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Michael Faraday (1791-1867) fue un físico y
químico británico, conocido principalmente por sus descubrimientos de la
inducción electromagnética y de las leyes de la electrólisis.
Nació el 22 de septiembre de 1791 en Newington (Surrey). Era hijo de un herrero y recibió poca formación académica. Mientras trabajaba de aprendiz con un encuadernador de Londres, leyó libros de temas científicos y realizó experimentos en el campo de la electricidad. En 1812 asistió a una serie de conferencias impartidas por el químico Humphry Davy y envió a éste las notas que tomó en esas conferencias junto con una petición de empleo. Davy le contrató como ayudante en su laboratorio químico de la Institución Real y en 1813 le llevó con él a un largo viaje por Europa. Faraday entró en la Sociedad Real en 1824 y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Institución Real. En 1833 sucedió a Davy como profesor de química en esta Institución. Dos años más tarde le fue concedida una pensión vitalicia de 300 libras anuales. Faraday recibió numerosos galardones científicos.
Realizó sus primeras investigaciones en el campo de la química bajo la dirección de Davy. Un estudio sobre el cloro le llevó al descubrimiento de dos nuevos cloruros de carbono. También descubrió el benceno. Faraday investigó nuevas variedades de vidrio óptico y llevó a cabo con éxito una serie de experimentos de licuefacción de gases comunes (véase Criogenia).
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La alquimia es una técnica antigua practicada
especialmente en la edad media, que se dedicaba principalmente a descubrir una
sustancia que transmutaría los metales más comunes en oro y plata, y a
encontrar medios de prolongar indefinidamente la vida humana. Aunque sus
propósitos y procedimientos eran dudosos, y a menudo ilusorios, la alquimia fue
en muchos sentidos la predecesora de la ciencia moderna, especialmente de la
ciencia química.
La alquimia nació en el antiguo Egipto, y empezó a florecer en Alejandría, en el periodo helenístico; simultáneamente, se desarrolló una escuela de alquimia en China. Se considera que los escritos de algunos de los primeros filósofos griegos contienen las primeras teorías químicas, y la teoría expuesta en el siglo V a.C. por Empédocles (todas las cosas están compuestas de aire, tierra, fuego y agua) influyó mucho en la alquimia.
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