Ies trassierra Ciencias para el Mundo Contemporáneo

IES Trassierra Ciencias para el Mundo Contemporáneo El origen de la vida Objetivos Conocer las distintas teorías sobre el origen de la vida que, de forma cronológica, se han sucedido a lo largo de la historia. Analizar y distinguir el procedimiento científico para elaborar teorías (planteamiento de problemas, formulación de hipótesis explicativas, diseño y realización de experiencias, interpretación de los resultados experimentales…), así como la actitud científica (cuestionarse lo obvio, necesidad de comprobación, rigor, apertura a nuevas ideas…) de aquellos otros procedimientos y actitudes no científicos. Elaborar explicaciones, fundamentadas en el conocimiento científico, sobre hechos o fenómenos naturales. Valorar la influencia del contexto social sobre el desarrollo de las teorías científicas. Valorar la contribución de los conocimientos científicos a la mejora de las condiciones de vida humana y al desarrollo de la sociedad. Contenidos Concepto de ser vivo Primeras teorías sobre el origen de la vida Creación Generación espontánea La derrota de la generación espontánea Francesco Redi Spallanzani Louis Pasteur Teorías actuales sobre el origen de la vida Evolución química: Oparin y Miller El papel de las arcillas Las chimeneas hidrotermales submarinas. Teoría de la panspermia Teorías evolucionistas Teoría de Lamarck La Evolución. Darwin Origen del ser humano Actividades Iniciales. 1) A lo largo de la historia, los científicos han dado diferentes explicaciones sobre cómo nacen los seres vivos (de restos de animales que se pudren, de la suciedad, de un huevo, del vientre de la madre, de un fruto, de una semilla, de restos de alimentos). Asigna a cada uno de los siguientes seres vivos una de las anteriores explicaciones: gato, piojo, naranjo, mosquito, rana, pez, chinche, amapola. 2) ¿Cómo explicas la aparición repentina de setas cuando el suelo se humedece por las lluvias?. 3) Si humedeces un trozo de pan y lo dejas un tiempo sin secarse, observarás que, al cabo de unos días, se ha cubierto de moho. ¿De dónde procede ese moho?. 4) Lee la siguiente noticia de prensa e intenta dar una explicación al hecho que se relata. Lluvia de animales Por Alex Fernández Muerza 5 de Enero de 2008, extraído de http://www.consumer.es Los vecinos de la localidad alicantina de El Rebolledo recordarán el jueves 25 mayo de 2007 durante mucho tiempo. Tras soportar unos fuertes aguaceros, nadie esperaba como punto final una "lluvia" de cientos de pequeñas ranas, que mostraron al resto del país. Las ranas y los peces suelen ser los animales más comunes en estas peculiares precipitaciones, que pueden o no ir acompañadas de lluvia común. En algunas ocasiones, los animales pueden incluso sobrevivir al golpe, aunque en otras el fenómeno es tan violento que acaban destrozados. Los periódicos han recogido los testimonios de personas en países y fechas muy diversas que apuntaban al mismo suceso. De esta manera, se habla de lluvia de ratones en la ciudad noruega de Bergen en 1578; de sapos en la aldea inglesa de Ancle; de peces en Singapur en 1861; de serpientes en Memphis (Estados Unidos) en 1877; en España también se describe una lluvia de codornices sobre Valencia en 1880; de cangrejos en Nueva Gales del Sur (Australia) en 1978; etc. Por otra parte, se han relatado también casos de animales que caían totalmente helados o atrapados en trozos de hielo. Contenidos Concepto de ser vivo Los seres vivos se caracterizan por llevar a cabo las funciones vitales: Autoconservación: obtienen materia y energía del medio y lo transforman en sustancias complejas para su vida y crecimiento mediante el metabolismo. Autorregulación: control del ser vivo sobre todas sus funciones, regulando el metabolismo y detectando los cambios en el medio externo que afectan a su equilibrio interno. Autorreproducción: permiten la perpetuación de la especie. Formando la vida existen dos grandes grupos de biomoléculas: las inorgánicas y las orgánicas. Las inorgánicas son comunes a los seres que tienen vida y a los materiales que no la poseen (la materia inerte). Son el agua y las sales minerales Las moléculas orgánicas tienen carbono como elemento fundamental. Son macromoléculas exclusivas de los seres vivos. Los Hidratos de Carbono: los más sencillos los monosacáridos (glucosa) de importante misión energética y los más complejos son polisacáridos (almidón y glucógeno) con importante misión de reserva de energía y estructura. Los lípidos: (grasas) son el auténtico almacén de energía del ser vivo aunque algunos tienen una importante misión estructural como el colesterol. Las proteínas: son moléculas formadas por aminoácidos con importantes y variadas funciones: estructural, defensiva, enzimática, catalizadora, coagulante, hormonal… Los ácidos nucleicos, formados por nucleótidos, que tienen como misión almacenar la información genética. Las vitaminas con interesantes misiones reguladoras. Gracias al microscopio se conoce la estructura de los seres vivos. Por ello se sabe que todo ser vivo repite unas unidades estructurales que se llaman células. Todas las células cumplen las mismas funciones del ser vivo: autoconservación, autorregulación y autorreproducción La teoría celular dice que: Todo ser vivo está formado por una o más células. La célula es lo más pequeño que tiene vida propia: es la unidad anatómica y fisiológica del ser vivo. Toda célula procede de otra célula preexistente. El material hereditario pasa de la célula madre a las hijas. Primeras teorías sobre el origen de la vida Teorías creacionistas: Actividad 5: Lee los textos y escribe las ideas fundamentales en que se sustentan. ¿Qué tienen en común? “En el tiempo en que Dios hizo el cielo y la tierra, no existía nada (…). Dios modeló al hombre con arcilla del suelo, le insufló en la nariz un aliento de vida y el hombre se convirtió en un ser vivo (…). Dios dijo: No es bueno que el hombre esté solo, y modeló otra vez del suelo todas las bestias salvajes y los pájaros del cielo y se los llevó al hombre para saber cómo los iba a llamar (…). Entonces Dios hizo caer en un profundo sueño al hombre, tomó un de sus costillas y volvió a cerrar la carne. Luego, de la costilla que había sacado al hombre, Dios creó a la mujer (…)” ……..l. Génesis “ Todo estaba en suspenso,todo vacío, en el cielo y en la tierra. Entonces Los Poderosos del Cielo celebraron consejo y unieron sus sabidurías (…). Dijeron: “que la generación se haga, que el alba se haga en el cielo y en la tierra, porque no tendremos ni adoración , ni manifestación por nuestros construidos, hasta que nazca el hombre formado” (…). ……………………EL Popol-Vuh de los mayas “Allah mencionó al ser humano, se dirigió a él, y éste pasó a existir. Somos -la humanidad, cada uno de nosotros- una Mención de Allah, el objeto de un Discurso”………………………………….. El Corán Es interesante tener en cuenta: Los textos religiosos exponen esa intervención divina en la creación de la vida, pero no explican ni corresponde a este tipo de textos explicar cómo se ha originado la materia viva, ya que esto sólo corresponde al ámbito de los textos científicos. No corresponde a la ciencia negar o afirmar una creencia. A la ciencia le corresponde proponer explicaciones basadas en las leyes naturales de la física y de la química. Teoría de la generación espontánea Desde la Antigüedad hasta los estudios de Pasteur estuvo muy extendida la idea de que la vida nacía de la materia en descomposición, es decir por generación espontánea, de la nada.Algunas pruebas a favor de ésta teoría son: La receta de Van Helmont: "Basta colocar ropa sucia en un tonel, que contenga además unos pocos granos de trigo, y al cabo de 21 días aparecerán ratones”. Experimentos de John Needham: hirvió trozos de carne para destruir los organismos preexistentes y los colocó en un recipiente que no estaba lo debidamente bien sellado ya que según su teoría, se necesitaba aire para que esto se llevara a cabo. Al cabo de un tiempo observó colonias de microorganismos sobre la superficie y concluyó que se generaban espontáneamente a partir de la materia no viva. La teoría se mantuvo durante siglos. Sin embargo, la evolución de la ciencia terminó por demostrar el planteamiento erróneo de la misma La derrota de la generación espontánea Actividad 7: Lee el texto sobre las experiencias realizadas por Redi y contesta las cuestiones: a) ¿Cuáles son los hechos o fenómenos naturales de partida?. b) ¿Cuáles son las observaciones de Redi?. c) ¿Qué pregunta o problema se formula?. d) ¿Cuál es su hipótesis para explicar el problema?. e) El diseño experimental que realizó, ¿confirmó o refutó su hipótesis?. f) ¿Qué nuevas leyes, modelos o teoría extrajo de sus conclusiones?. g) Después de todo lo anterior, ¿crees que Redi aplicó el método científico? Los experimentos de Francesco Redi El médico italiano Francesco Redi (1626- 1698) había venido observando que los gusanos sólo aparecían en la carne en proceso de putrefacción si las moscas habían tenido la oportunidad de posarse sobre ella varios días antes. Esto le hizo pensar que los gusanos procedían de las moscas que ponen huevos en la carne en putrefacción. Para comprobar si lo que pensaba era cierto, ideó el siguiente experimento: Colocó trozos de alimentos en varios recipientes, unos los dejó abiertos y otros los tapó con un trozo de gasa para permitir que entrara el aire fresco, pero no las moscas. Al cabo de unos días, observó que sólo habían aparecido gusanos en los recipientes abiertos, pero no en los tapados con gasa. De sus resultados dedujo que los gusanos que aparecen en los alimentos en descomposición no se originan espontáneamente, sino que proceden de los huevos que las moscas dejan sobre ellos. Actividad 8 Lee el siguiente texto y contesta las cuestiones: Los experimentos de John Needham (1713-1781) “En 1745 Needham explicó a la Real Sociedad Inglesa sus experimentos. Les explicó que había llenado varias botellas con caldo nutritivo bien caliente, las tapó perfectamente con corchos, para que ni los microbios ni sus huevos presentes en el aire pudiesen caer dentro del caldo. Seguidamente, calentó las botellas llenas con el caldo poniéndolas sobre cenizas calientes. “Seguramente, se decía Needham, esto matará los microbios o sus huevos que puedan haber quedado en las botellas”. Hecho esto, dejó enfriar las botellas y las guardó durante varios días. Al cabo de los días, quitó el corcho de las botellas y, ¡maravilla de maravillas!, cuando examinó al microscopio el contenido, se encontró con que bullía un verdadero enjambre de microbios. “¡He aquí un descubrimiento trascendental!”, gritó Needham a la Real Sociedad. “Estos microbios sólo se han podido formar a expensas de las sustancias contenidas en el caldo. Se trata de un experimento positivo que demuestra que la vida puede originarse espontáneamente de la materia inerte”. a) ¿Qué idea preconcebida tenía Needham?. b) ¿Qué pregunta o problema se planteaba?. c) ¿Crees que aplicó el método científico?. Razona tu respuesta. Actividad 9 Lee el siguiente texto sobre las reflexiones de Spallanzani respecto a los experimentos de Needham y contesta las cuestiones: “¿Por qué razón habrán aparecido todos esos microbios en el caldo nutritivo de Needham?, reflexionaba Spallanzani. Sin duda porque Needham no ha calentado suficientemente las botellas o quizá porque no las ha cerrado herméticamente”. Entonces hizo su aparición el investigador que era Spallanzani, se dirigió a su laboratorio y se dispuso a comenzar la prueba, aun a riesgo de echar por tierra, si era necesario, sus propias hipótesis. “Sin duda Needham no había calentado el caldo lo suficiente. ¿Quién sabe si algunos de esos microbios o sus huevos eran capaces de resistir temperaturas más elevadas?”. “Ahora no me voy a limitar a calentar el caldo durante un rato”, exclamó, “sino que lo voy a tener hirviendo por lo menos una hora”. “Pero, ¿cómo me las voy a arreglar para cerrar los matraces?. Los corchos pueden no ajustar bien y, en ese caso, dejarán pasar una infinidad de esos microbios. ¡Ya lo tengo!, fundiré con la llama los cuellos de las botellas y las cerraré así con el mismo vidrio. Ningún microbio, por pequeño que sea es capaz de filtrase a través del cristal”. Limpió y preparó tres lotes de botellas y puso en ellas caldo nutritivo: Un lote de botellas cerradas con corcho, como las de Needham, y hervidas durante una hora. Este era un lote control, para asegurarse de que las condiciones a las que sometía las botellas cerradas según su procedimiento y según el de Needham eran las mismas. Otro lote de botellas cerradas herméticamente, lo que consiguió fundiendo el vidrio de sus cuellos, y hervidas sólo durante unos minutos. El tercer lote de botellas cerradas herméticamente fundiendo el vidrio de sus cuellos y hervidas durante una hora. Dejó enfriar las botellas y las guardó. Al cabo de unos días observó, gota a gota, al microscopio los caldos de las distintas botellas preparadas y sólo encontró microbios en aquellas botellas que habían sido cerradas con corchos y en las que, aún habiendo sido cerradas herméticamente fundiendo el vidrio, habían sido hervidas sólo durante unos minutos. En las botellas cerradas herméticamente y hervidas durante una hora no encontró ningún microbio. “Esto quiere decir que los microbios que Needham observó en sus botellas procedían del aire”, exclamó. Además, he descubierto un nuevo e importante hecho: existen seres vivos que pueden resistir el agua hirviendo sin morir, y para matarlos hay que hervirlos casi una hora”. a) ¿Qué argumentos propuso Spallanzani en contra de los resultados experimentales de Needham? b) ¿Qué hipótesis se planteó Spallanzani?. c) Los resultados obtenidos, ¿confirmaron su hipótesis?. Razona tu respuesta. d) Basándote en la actitud científica (cuestionarse lo obvio, necesidad de comprobación, rigor, apertura a nuevas ideas…), compara y valora las actitudes de Needham y de Spallanzani, argumentando tu respuesta. A pesar de los resultados de Spallanzani, la controversia sobre la generación espontánea permanecía abierta. Muchos científicos no aceptaron los resultados de Spallanzani ya que pensaban que, al calentar el aire contenido en las botellas cerradas herméticamente, se destruía la “fuerza vital” que, según ellos, daba origen a los seres vivos.

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