Complejidad Biologica:Escarolin

La complejidad biológica hace referencia a la vida entendida como sistema complejo. Se establecen así distintos niveles de complejidad para cada organismo o estructura biológica.

A diferencia del creacionismo, que establece que la complejidad biológica comienza ya en todos los niveles, las teorías evolutivas nos dicen que en la historia de la vida en laTierra ésta empezó en el nivel más simple (abiogénesis) y fue progresando de forma escalonada y no gradual: cada escalón enmarca un salto de complejidad y viene seguido de un largo periodo de estabilidad en el que el nuevo nivel se afianza y alcanza la supremacía. Existe siempre, eso sí, una superioridad a nivel cuantitativo de los niveles inferiores. La superioridad cualitativa es más relativa, ya que depende de los factores externos que inducen a la selección natural. No hay razón, a priori, para pensar que un organismo de un nivel inferior esté peor adaptado a un entorno o a un cambio del medio que otro organismo en teoría superior. Lo que sí es seguro es que en caso de desaparecer la vida el proceso se produciría en orden inverso a su surgimiento, es decir, que los últimos niveles en desaparecer serían los más simples, que, a su vez, son los más resistentes en términos generales.

La conclusión es que si bien organismo a organismo no se puede establecer una prevalencia adaptativa, sí se puede afirmar que los niveles más frágiles son los superiores, que sucumben rápidamente tras hecatombes tales como impactos de meteoritos kilométricos. Los niveles inferiores son, por el contrario, los más robustos y son, a su vez, la base de la cadena trófica. Actúan, también, como refugio seguro para la supervivencia de la vida en tiempos difíciles, crisis biológicas tras grandes extinciones. Estudios más recientes acerca de las formas de vida más simples han revelado una resistencia superior a la esperada en entornos duros y extremos. Se especula que pudiesen quedar reductos biológicos en planetas como Marte e incluso que dichas estructuras biológicas o formas de vida fuesen capaces de desplazarse por el espacio diseminando vida en todos aquellos mundos capaces de soportarla (panspermia), bien exista el oxígeno, amonio, arsénico, se adaptaría a las condiciones, fabricándose aún nuevas bioquímicas hipotéticas.

Sherling Rodriguez Estrella

De Todo Esto,No Lo Aran Todo Sino Un Resumen.

Nivel Social:Paloma

Nivel social[editar · editar código]

El siguiente paso tras las asociaciones de células son las asociaciones de individuos. También dentro de éstas hay distintos niveles de complejidad. En primer lugar están las comunidades o colonias de individuos de una misma especie. Se las puede denominar sociedades simples. Como en las colonias de células aquí los individuos pueden sobrevivir por sí solos pero se juntan para incrementar sus posibilidades de supervivencia. Éste es el caso de las colonias de aves y crustáceos, bancos de peces o gran parte de los mamíferos sociales como leones, elefantes, delfines, hienas o la mayoría de simios. En esta categoría apenas hay diferenciación entre individuos. Todos pueden hacerlo todo y la separación más importante reside, a lo sumo, entre las funciones de macho y hembra. De los ejemplos citados esto ocurre así en leones, elefantes y simios. De hecho, el homo sapiens inicialmente no era más que otro animal social hasta que la evolución cultural lo transformó en lo que es hoy día. También se pueden considerar niveles sociales en el reino de las plantas. Tal es el caso debosques o prados en la que un grupo de arbustos hierbas o árboles se hace fuerte y desaloja a sus competidores en la lucha por el suelo y la luz.

Nivel Macromolecular:Jessica Encarnacion

Nivel macrocelular[editar · editar código]

Los trilobites están entre los primeros animales surgidos tras la explosión cámbrica. Como casi todos los animales actuales, poseían simetría bilateral.

El siguiente gran estadio de complejidad es el que surge fruto de la asociación de las células entre sí. Se distinguen dos tipos de asociaciones multicelulares. En primer lugar, lascolonias y posteriormente los seres pluricelulares. En el nivel colonial los seres son iguales entre sí, desempeñan las mismas tareas y pueden sobrevivir aislados del grupo. Se agrupan para incrementar sus posibilidades de supervivencia. También puede que la colonia sea resultado de encontrarse el alimento en un espacio reducido en torno al cual se apiñan los individuos. Tal es el caso de las fumarolas abisales. Existen colonias tanto de células procariotas como eucariotas. Igualmente destaca que los microrganismos unicelulares pueden formar otra asociación simple denominada biofilms, conformado por uno o varios microorganismos.

Para el caso de los seres multicelulares las interrelaciones han llegado a tal punto que las células que los componen no podrían vivir por sí solas mucho tiempo ya que se han vuelto dependientes del todo. Su asociación es tan fuerte que se especializan y adquieren características muy diferenciadas. Formando así tejidos, estructuras capilares, piel... Los nuevos seres surgidos de estas asociaciones celulares pueden considerarse organismos completos sujetos, a su vez, a la evolución biológica. Las cadenas de ADN de estos seres contienen decenas de miles de genes. Algo lógico si se tiene en cuenta que cada célula de un ser pluricelular contiene la información para formar cada una de las células del cuerpo así como el orden y estructura en la que serán dispuestas para que interactúen debidamente entre sí. Y esto es lo más revolucionario de este estadio de complejidad, ya que cada parte contiene la información del todo. Por eso, al partirse un embrión en dos el resultado son dos individuos independientes pero idénticos.

La explosión cámbrica desplazó a la biota del periodo Ediacárico y marcó el aumento repentino de diversidad pluricelular en el que se crean todos los phylum actuales. Antes de esto los pocos seres multicelulares que había presentaban una diversidad morfológica mucho mayor que la actual. Presentando formas y simetrías muy variadas. Eran la llamada fauna de Ediacara que desapareció a finales del Proterozoico con la llegada de los episodios de Tierra bola de nieve. Con el inicio del cámbrico las formas de vida supervivientes aprovechan su oportunidad y ocupan los nichos ecológicos libres tras las extinciones masivas. En ese brote evolutivo parece imponerse la simetría bilateral como norma en el reino animal, con algunas excepciones como algunos equinodermos que poseen simetría radial. Del mismo modo que la vida irrumpe de golpe en la Tierra, los seres pluricelulares irrumpen bruscamente en un panorama dominado por las formas de vida unicelulares. Así, dichas estructuras complejas emergen de la simplicidad como lo hizo la vida de la materia inerte o lo hace el campo magnético dipolar del núcleo terrestre.

Nivel Celular:Sheiri

Nivel celular[editar · editar código]

Bacteria Escherichia coli. Pertenecen al primer nivel de complejidad unicelular, el de los organismos procariotas.

En la historia de la vida, este es el nivel más elemental para una forma de vida. Entre los organismos unicelulares, los cuales se postula provendrían todos de un último antepasado común universal de todos los seres vivos, se distinguen tres grandes grupos: Eubacteria, Archaea y Eukarya. Los dos primeros son organismos procariotas, carentes de núcleo, mientras que en el tercero se encuadran los organismos eucariotas. A este nivel pertenecen los extremófilos, organismos capaces de sobrevivir en condiciones extremas. La definición de extremófilo es relativa, ya que a nivel unicelular encontramos una amplia gama de organismos adaptados a todo tipo de entornos. Pero es el medio más abundante el que dicta qué organismos prevalecerán y cuáles quedarán marginados en reductos donde se den las particulares condiciones que requieren. Se puede decir que a nivel celular existe una amplia variedadmetabólica, pero no morfológica, ya que todas las células tienen formas y estructuras semejantes. Aun así, se pueden considerar "unidades de la vida" asimismo a los genes (consultar la "teoría del gen egoísta", p.ej.)

En el nivel unicelular hay, pues, dos niveles de complejidad claramente diferenciados: el de los procariotas y el de los eucariotas, el primero más simple que el segundo. Si de la asociación de estructuras macromoleculares surge la célula mediante un proceso desconocido al que llamamos abiogénesis, de la asociación de varias de estas células simples surge lacélula eucariota en un proceso llamado endosimbiosis o simbiogénesis.

El surgimiento de las células eucariotas daria paso a la evolución de la reproducción sexual, y posteriormente a la multicelularidad.

Los primeros registros de presencia de vida unicelular en la Tierra datan de hace 3,96·10⁹ años (4.000 m.a.) y se basan en datos indirectos que sugieren la fijación del carbono procedente de organismos fotosintéticos. De hace 3.500 m.a. son los fósiles más antiguos y entre dichos registros se encuentran ya cianobacterias, un tipo de organismo procariota muy evolucionado, por lo que todo hace pensar que, efectivamente, la vida se remonta a hace casi 4.000 m.a. Dado que la Tierra se formó hace, aproximadamente, 4.600 m.a. y que desde hace 4.400 m.a. existe una corteza sólida y agua es evidente que el surgimiento de la vida se da casi inmediatamente después de que se den las condiciones óptimas.

Teniendo en cuenta los largos periodos de tiempo que transcurren desde los seres unicelulares hasta los pluricelulares (ver gráfico de arriba), sorprende que en menos de 1000 millones de años se den todos los procesos para pasar de las moléculas más simples hasta las primeras formas de vida. En términos geológicos no es un tiempo demasiado largo y, en cambio, se conoce ya una gran diversidad de formas bacterianas poco tiempo después de los primeros rastros de vida en la Tierra. Existen dos teorías al respecto que no son excluyentes. La primera dice que la vida es un sistema emergente que surge en cuanto las condiciones son mínimamente buenas y la segunda que el universo no contiene los ingredientes fundamentales para la vida sino formas vivas completas en estado de latencia procedentes de otros mundos pretéritos. Llegarían a la tierra a través de cometas o polvo interestelar. A esta última teoría se la llama panspermia. Sea cual sea el motivo, lo cierto es que la vida arraigó en la Tierra en cuanto le fue posible.

El organismo más simple que se conoce es la bacteria pleuromona con unos 300 a 1.000 genes. En general las bacterias tienen del orden de unos pocos miles de genes mientras que los virus generalmente quedan más atrás con cantidades del orden de centenares de genes.

Nivel Macromolecular:Sherling Rodriguez Estrella

Nivel macromolecular[editar · editar código]

Proteína supresora de tumores p53 encajada a una secuencia de ADN.

Este nivel sigue considerándose inerte. A pesar de todo, en él ya es posible distinguir algunas estructuras más o menos pertenecientes a los seres vivos. Surge de la asociación de moléculas más simples que pasan a formar cadenas moleculares las cuales, a su vez, pueden asociarse entre sí para formar estructuras mayores.

Pertenecen a esta categoría las proteínas y las cadenas de ADN o ARN. Estas estructuras no sólo se caracterizan por la secuencia, sino también por la conformación de su estructura en el espacio. Esta forma es de especial importancia en las proteínas cuya funcionalidad puede depender de que encajen mejor o peor con un receptor complementario (otra proteína). Se pueden encontrar dentro o fuera de las células.

Subiendo un poco en complejidad también son estructuras macromoleculares las membranas, así como los orgánulos más pequeños como ribosomas o centrómeros. Los cromosomas y loscilios o flagelos también lo son. Estas estructuras mayores se caracterizan por tener una funcionalidad propia para las células siendo así objetos endocelulares. De todos ellos sólo aquellos que están implicados en la reproducción celular (centrómeros y cromosomas) poseen la capacidad de replicarse a sí mismos.

Es así como se cree que la vida debió empezar a partir de un sistema macromolecular autoreplicante. Posiblemente, hebras de algún tipo de ácido ribonucleico o parecido. Más tarde, ese material, de alguna forma que se desconoce, se fabricaría una cobertura membranosa constituyéndose así estructuras acelulares denominadas protobiontes; para dar paso posteriormente al primer ser vivo.

Igualmente cabe mencionar que existen también estructuras macromoleculares exocelulares capaces de reproducirse. Esta capacidad de replicación les confiere una naturaleza patógena, ya que pueden desbordar al organismo vivo en el que se asienten. Pertenecen a este grupo los priones y los virus, aunque a nivel de complejidad biológica hay excepciones entre los virus, llamados Virus nucleocitoplasmáticos de ADN de gran tamaño; de los cuales se ha postulado que podrían proceder de un nivel de complejidad biologica mas alto, al tener posiblemente comoancestros a organismos unicelulares ancestrales.

Nivel Molecular:Luis Miguel Contreras

Nivel molecular[editar · editar código]

Estructura general de un aminoácido. Grupo amino (NH₂-) y grupo carboxilo (COOH) unido a un carbono terciario. El radical (R) es lo que las diferencia y le da identidad a cada aá, convirtiéndola en una de las 22 letras que forman el texto de las proteínas.

Éste es el nivel más simple. En él se encuentran las piezas e ingredientes fundamentales de la vida. Aminoácidos, Ácidos nucleicos, Ácidos grasos e Hidratos de carbono. La vida en la Tierra se basa en la química del carbono, por lo que a nivel molecular encontramos estructuras simples pertenecientes a la química orgánica. Se desconoce la posibilidad de que existavida basada en otras químicas diferentes. Muchos biólogos creen que la vida implica a la química orgánica de una u otra forma, aunque no han faltado especulaciones en direcciones más radicales.
Por ejemplo, la de vida basada en el silicio. Este elemento químico puede formar cadenas largas al igual que el carbono, ya que pertenece a su mismo grupo. Esta propiedad es vital, ya que la variedad molecular es casi imprescindible para producir la diversidad biológica que llevará inevitablemente a la evolución biológica. Un problema de la química del silicio es que losóxidos de silicio no son gaseosos como los de carbono, sino sólidos en las condiciones ambientales de la Tierra. Esto dificultaría la absorción del SiO₂ por parte de los organismos constructores de dicha química. Mientras que para los seres fotosintéticos en la Tierra las cosas son más sencillas al poder transportar el gas de CO₂ fácilmente allí donde lo necesiten.

Otra posibilidad sobre la que se ha especulado sería la de una vida basada en la química inorgánica del silicio. Esto sería la vida cibernética. De la misma forma que ocurre con la vida y el carbono no se conoce otro componente mejor para formar dispositivos electrónicos que el silicio. Pero esto también pudiera cambiar en un futuro no muy lejano.

El nivel molecular es hasta ahora el único que se ha encontrado en el espacio, tanto en cometas como en nubes de gas molecular. Los descubrimientos más recientes han puesto de relieve que la formación espontánea de aminoácidos es un hecho más frecuente del que se creía.