Enigmas biológicos-paleontológicos

La distribución de ciertos grupos animales, ya sean actuales o fósiles, presenta claros interrogantes. Un ejemplo lo tenemos en los marsupiales, que habitan en Australia y en el continente americano. Estos animales, aislados en la actualidad por una gran distancia, comparten un antecesor común. Otra de las grandes incógnitas para los científicos del s. XIX radicaba en la aparición de fósiles de una misma especie en lugares aislados entre sí. La respuesta de la comunidad científica a estos enigmas presumía la existencia de puentes de tierra o cadenas de islas que en la antigüedad conectaban diversos continentes. Estos puentes de tierra habrían desaparecido con el tiempo sin que quedara ningún vestigio de los mismos.

Enigmas geográficos

En los años 70, los avances en el conocimiento de los fondos marinos permitieron probar el ajuste del continente sudamericano con el africano, obteniendo un elevado grado de encaje, solo roto en algunos lugares donde la deposición a gran escala de sedimentos amplía la plataforma continental.

Enigmas geológicos

Hay una correspondencia entre las estructuras geológicas presentes a ambos lados del océano Atlántico. Las cadenas montañosas noruegas encajan con las existentes en la costa este de Canadá. Se han encontrado vestigios de actividad glaciar en Sudamérica, África, Australia y la India, en regiones que por su latitud gozan hoy de un clima tropical.

Pruebas oceanográficas

El cartografiado de grandes extensiones oceánicas reveló la existencia de ciertas formaciones geológicas submarinas. Entre ellas se encuentra el descubrimiento del sistema de dorsales oceánicas que dividen de punta a punta los grandes océanos. En dichas zonas se comprobó una elevada actividad volcánica submarina, así como la existencia de una depresión central, denominada valle de rift, circundada por cadenas montañosas sumergidas.

Causas del movimiento de las placas

Las corrientes de convección

En la astenosfera existen corrientes de convección. Allí donde la corriente de material más caliente y menos denso asciende hasta entrar en contacto con la corteza, se ve obligado a fluir horizontalmente, arrastrando con él las placas hasta que su enfriamiento y el consiguiente aumento de densidad fuerza de nuevo su hundimiento a capas más profundas.

Tipos de placas

Siete grandes placas: africana, euroasiática, indoaustraliana, norteamericana, sudamericana, pacífica y antártica.

Placas de tamaño medio: Nazca, Caribe, Filipinas, Juan de Fuca, Cocos y arábiga.

Placas de menor extensión: como la ibérica, que sirven para explicar procesos geológicos locales.

Tipos de contacto entre placas

Hay 3 tipos de contacto entre placas:

Bordes divergentes

Ambas placas se separan una de la otra. El caso más típico de bordes divergentes lo encontramos en las dorsales oceánicas. El material que aflora empuja la corteza antigua hacia ambos lados de la grieta recién creada, ocasionando la divergencia. Si ocurre en el interior de los continentes, entonces aparece un valle del rift. El valle del rift va ensanchándose hasta romper la corteza continental y en su fondo se va creando una fina corteza oceánica. Con el tiempo, el mar inunda el valle creándose un estrecho mar que separa el continente en el punto donde antes había estado unido. Por ejemplo: el mar Rojo que separa África y la península Arábiga.

Bordes convergentes

Las dos placas chocan una contra la otra. También se conocen como bordes destructivos, en ellos se destruye corteza al subducir una placa bajo la otra fundiéndose en la astenosfera. Pueden ser de 3 tipos:

  1. Borde convergente entre placa oceánica y continental: la placa oceánica al ser más densa que la continental subduce bajo esta. La fricción entre las placas genera grandes tensiones, que se liberan en forma de seísmos.
  2. Borde convergente entre 2 placas oceánicas: cuando dos placas oceánicas chocan, la más densa subduce bajo la otra. Si una de las placas es muy antigua su elevada densidad facilita la subducción cayendo la corteza en un ángulo casi vertical originándose fosas submarinas como la de las Marianas. Si ambas son jóvenes, la tendencia a flotar dificultará la subducción.
  3. Borde convergente entre 2 placas continentales: la colisión de dos masas continentales se denomina obducción. Los sedimentos son comprimidos elevándose el terreno y engrosándose la corteza continental. El Himalaya, la cordillera más alta de la Tierra, es resultado de la colisión de la India contra el continente euroasiático.

Bordes transformantes

En este caso se produce un deslizamiento entre las placas que siguen la misma dirección pero con sentidos opuestos. En este tipo de contacto ni se crea ni se destruye corteza. La línea de contacto entre las placas es una falla transformante como por ejemplo en la célebre falla de San Andrés (California). La fricción entre placas ocasiona grandes terremotos.

Generación espontánea

Aristóteles en el s. XIV desarrolló la idea de la generación espontánea según la cual la vida surge sin mediación divina de la combinación de los cuatro elementos que forman el cosmos: agua, aire, fuego y tierra. De ese modo describe el nacimiento de peces, ratones e insectos a partir del barro. La vida junto con su origen debía tener una explicación basada en principios materiales, no en causas sobrenaturales. Durante los siglos posteriores la idea del origen divino de la vida favorecida por la instauración del cristianismo en el occidente europeo, siguió dominando el pensamiento y las conciencias de los individuos pues la explicación bíblica de un dios creador se asumió como dogma de fe.

Francesco Redi realizó varios experimentos. Redi introdujo materia orgánica en descomposición en tres recipientes: el 1º lo dejó abierto, cerró el segundo con una fina gasa y el 3º con un tampón hermético. Al cabo de un tiempo pudo observar que sobre la gasa del 2º recipiente las moscas habían depositado sus huevos, pero solo en el recipiente abierto habían aparecido gusanos.

Scheleiden y Schwan en 1838 desarrollaron la teoría celular. Dicha teoría afirma que la célula es la unidad funcional de la vida, todos los seres vivos están formados por células y toda célula proviene de otra célula. Podemos afirmar que el origen de la vida será resultado cuando se conozca el origen de la primera célula.

Louis Pasteur: la primera parte del experimento consistió en demostrar que el aire tiene microorganismos. Rellenó un matraz de cuello de cisne con caldo de cultivo y construyó un codo en el cuello del matraz, de tal manera que el aire podía entrar en el matraz, pero cualquier partícula que hubiera en el aire, ya fuera polvo o microbio, quedaría retenido en el cuello. Tras ello hizo hervir el caldo de cultivo para eliminar cualquier ser vivo que estuviera presente y esperó. Pasaron los días sin que ningún microorganismo apareciera en dicho caldo.

Oparin y Haldane: Oparin planteó la hipótesis de que debido a la acción de las energías dominantes en aquel momento primigenio, las sustancias inorgánicas presentes pudieron acabar generando moléculas orgánicas, las cuales debieron concentrarse en los océanos constituyendo lo que él denominó “sopa nutricia”. Estas moléculas se combinarían después entre sí formando estructuras cada vez más complejas que terminarían aislándose del medio (coacervados) y dando origen a los primeros organismos. La conocida como teoría Oparin-Haldane se vio confirmada por el científico Stanley Miller, quien ideó un experimento de laboratorio que reproducía las condiciones ambientales de la atmósfera primitiva haciendo reaccionar la mezcla mediante descargas eléctricas de 60000 voltios. Al cabo de algunos días había logrado sintetizar diversos aminoácidos, es decir, algunas de las biomoléculas esenciales de los seres vivos, traspasando la hasta entonces infranqueable frontera entre el mundo inorgánico y el mundo orgánico.

Teorías fijistas

Las teorías que sostienen que el mundo es estático y las formas vivientes son inmutables desde su creación se engloban bajo el término de teorías fijistas. El descubrimiento y estudio de los fósiles, restos de seres vivos, supuso un difícil problema para los defensores del fijismo. Para solventarlo surgió la teoría diluviana, según la cual los fósiles son los restos de aquellos animales que no sobrevivieron al diluvio universal. Cuvier propuso la teoría cataclista que presentaba sucesivos episodios de extinción seguidos de inmediatas creaciones. El debate entre fijistas y no fijistas cobró dimensiones más amplias, el evolucionismo fue abriéndose paso lentamente y desbordando el círculo de la especulación científica, suscitó intensas controversias entre sus partidarios y los estamentos religiosos, para los cuales la tesis de la evolución suponía una grave amenaza a sus principios y creencias.

Teorías evolutivas

Lamarck presentó una teoría denominada ley del uso y desuso, según la cual los organismos, empujados por la necesidad de vivir, reaccionan frente a un cambio ambiental desarrollando, creando un órgano determinado de la misma manera que el abandono del uso de un órgano conduce a su atrofia o desaparición. En sus propias palabras: “la función hace al órgano”.

Darwin se encontraba frente a tres hechos distintos: la gran variabilidad presente entre los individuos de una población de la misma especie, la edad de la Tierra y la lucha por la existencia. Darwin sintetizó esos tres hechos en una teoría sólida que proviene del mundo ganadero; se trata de la selección artificial.

Ejemplo de Lamarck para ilustrar su teoría: los antecesores de las jirafas tenían el cuello y las patas más cortas que las jirafas actuales. Los esfuerzos por obtener las hojas de las partes altas de los árboles les hicieron alargar cuello y patas hasta su longitud actual. Los descendientes habrían heredado esas características.

El caso de las jirafas según el darwinismo: en las poblaciones de jirafas existía cierta variabilidad inicial en cuanto a la longitud de cuello y patas. La selección natural favorecería a los individuos de cuello y patas más largos, que dejarían más descendencia. Con el tiempo, cada vez habría más jirafas con el cuello y las patas largos.

El caso de las jirafas según el neodarwinismo: Los antecesores de las jirafas tendrán patas y cuellos cortos. Las mutaciones y la recombinación genética darían lugar a algunos individuos con patas y cuellos algo más largos. Si estos caracteres suponen una ventaja, las jirafas que los presenten se reproducirán más. Con el tiempo la frecuencia de jirafas con patas y cuellos largos aumentará en la población. Las continuas mutaciones producen una variabilidad en la longitud de patas y cuellos, variabilidad sobre la que actúa la selección natural.

Vida de una estrella

Las estrellas nacen de las frías nubes de gas y polvo que se localizan en las galaxias. Dichas nubes están formadas por hidrógeno. Si las fuerzas dispersivas son mayores, la nube se deshace, pero si el balance lo ganan las fuerzas de contracción se contraerá por sí sola dando lugar a un colapso gravitatorio. Desde este momento se irá acumulando cada vez más materia en el centro de la nube hasta formar un núcleo denso y estable como para ser denominado protoestrella.

Evolución

Debido a la gravedad, los átomos se van acercando cada vez más en el interior de la estrella aumentando el número de choques entre ellos. Llega un momento en el que los núcleos de dos átomos de hidrógeno se unen y dan un átomo diferente, es decir, dos átomos de hidrógeno se fusionan para dar un átomo de helio, generando luz y calor.

Muerte

Si la masa de la estrella es menor a la masa solar queda poco que contar. Una vez que la estrella quema todo su helio no se producirán más reacciones. La estrella entonces se enfría y palidece, ha muerto. Si la masa de la estrella es superior a la masa solar la fuerza de atracción gravitatoria será suficiente para que las reacciones continúen produciéndose originando elementos pesados. Llega un momento en que la materia no puede comprimirse más y se produce un efecto rebote. En este proceso que dura menos de un segundo se forma una onda de choque que atraviesa toda la estrella a gran velocidad y genera una violenta explosión muy energética conocida como supernova. El resto de la materia que no ha sido expulsada permanece como un residuo. Si la masa es menor a la masa solar se convierte en una estrella de neutrones, si retiene mayor masa formará un agujero negro.