La vida en la Tierra

Índice de esta sala

1. Introducción 2. Necesidad de energía 2.1 Los seres vivos y la máquina de vapor 2.2 La energía y sus formas: principio de conservación 2.3 Disminuye la entropía en los seres vivos 2.4 ¿Como obtienen energía los seres vivos? 2.5 La Teoría Celular 3. Las plantas: el laboratorio de la vida 3.1 Almacenamiento de la energía 3.2 Origen de la energía 3.3 Origen del Sol 3.4 La transformación de la energía solar: la fotosíntesis 4. El ecosistema: equilibrio y biodiversidad. 4.1 El ciclo del oxígeno 4.2 Equilibrio en un ecosistema sencillo 4.3 El ciclo del carbono 4.4 El ciclo del nitrógeno 4.5 El ciclo del agua 5. Los materiales de la vida y la información: Hardware y Software 5.1 Necesidad de materia orgánica 5.2 Necesidad de información 5.3 ¿Cómo está escrita la información? Los códigos de información 5.4 Transmisión de la información 5.5 La información genética

1. Introducción

En esta sala de nuestro Museo Virtual de la Ciencia se presentarán de forma sencilla y rigurosa algunos conocimientos básicos organizados en torno a un eje global: la vida en nuestro planeta.

Conocer los factores que posibilitan el desarrollo de la vida en la Tierra responde a un objetivo concreto: dar una visión de conjunto del funcionamiento energético del planeta. Este trabajo ha de tener, por tanto, un carácter interdisciplinar.

Todos los seres vivos necesitan energía, materia (inórgánica y fundamentalmente, orgánica) e información. Seguramente en la mayoría de los seres vivos que conoce quien está leyendo estas líneas, la energía es obtenida por medio de la combustión de la materia orgánica, utilizando para ello el oxígeno (O₂)del aire y liberando en ese proceso CO₂ (dióxido de carbono) al medio ambiente. La materia orgánica es producida por los seres vivos, fundamentalmente por los vegetales, mediante la fotosíntesis. Con ella las plantas construyen sus propios tejidos, convirtiéndose así en el primer eslabón de la cadena trófica o cadena de transmisión de elementos nutritivos y materiales que se presentan combinados en cinco aminoácidos. Mediante dicha cadena se determina no sólo la morfología de los seres vivos (organización de la materia orgánica, el hardware) sino también su comportamiento (el software). La transmisión de la información está garantizada por la facultad del ADN (ácido desoxi-ribonucleico) de replicarse a sí mismo.

La conjunción de energía, materia e información es, por tanto, la base sobre la que se organiza la vida. Partiendo de estos tres factores, la biodiversidad (conjunto de las especies) organizada en ecosistemas es la garantía, en definitiva, de la estabilidad del sistema global de la vida en la Tierra. 

Finalmente se puede estudiar la existencia de otras formas de vida en ambientes sin luz solar ni oxígeno. Estos seres obtienen la energía mediante procesos quimiosintéticos en los que no intervienen estos elementos y son de enorme importancia para entender la evolución de la atmósfera terrestre. Aprovecharemos la presentación de estas formas de vida, algunas descubiertas hace muy pocos años, para transmitir al visitante de esta sala la idea de que aún existen muchas cosas por descubrir.

Este material está destinado a personas o grupos de profesionales que estén interesados en el medio ambiente. Básicamente, esta propuesta tiene por objeto ayudar a entender y conocer mejor la complejidad de la naturaleza y el efecto que en ella produce la intervención del hombre. Solamente cuando se conoce cómo funciona el sistema de la vida en la Tierra, se pueden desarrollar actitudes responsables que posibiliten una práctica clara para la conservación y preservación de nuestro planeta. La presentación se hace según el siguiente esquema:

1) Un estudio sincrónico o estático de la vida (formas de vida actuales), definiéndola por sus "funciones vitales": crecer, reproducirse, etc. Al hilo de esta concepción de la vida se estudian los órganos y sistemas que intervienen en estas funciones así como las características de los organismos que forman.

2) Una consideración "horizontal" de la vida en la que se integran todos los individuos que intervienen en algún eslabón del flujo de energía que recorre lo que se conoce con el nombre de ecosistema. Esta visión nos permite entender la vida como un proceso dinámico en el que la idea de ecosistema juega el mismo papel que el individuo en el punto 1). De forma enormemente eficiente, la energía libre del entorno se usa para realizar las funciones vitales de todo un conjunto de seres vivos que, aunque muy diferentes entre sí, interaccionan y cooperan como lo hacen los órganos y sistemas de un individuo aislado.

3) Una visión diacrónica o cinemática de la vida, en la que se contemplan los procesos de evolución y adaptación al medio. Para ello es necesario introducir los conceptos de información genética y herencia, mutaciones, mecanismo de selección natural, etc. Esto permite poner de manifiesto una característica fundamental de la vida: la capacidad de adaptación a un medio cambiante. Esta capacidad deja fuera de la clase de los seres vivos a los posibles "robots" y máquinas avanzadas de tipo electromecánico que pudiera construir el hombre, al menos de momento.

Este esquema tiene la ventaja de que puede presentase fácilmente a cualquier audiencia. Pero nosotros creemos que escamotea de alguna manera la idea esencial de la biología molecular: que la vida obedece a las leyes de la física, es decir, que no es una ciencia aparte, con leyes propias, diferentes de la demás disciplinas científicas.

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