EL ULTIMO ANCESTRO COMUN IV

V. Genómica comparada y la búsqueda del cenancestro
La reconstrucción de estadios ancestrales ha adquirido una perspectiva totalmente novedosa con la disponibilidad, a partir de 1995, de un número creciente de genomas celulares completamente secuenciados. Como habían afirmado desde 1965 Zuckerkandl y Pauling, la historia evolutiva de un organismo está contenida en su genoma --pero a menudo esta información es difícil de interpretar, debido a una serie de fenómenos biológicos que van desde la falta de preservación de la estructura primaria de los genes, hasta la existencia de niveles de redundancia de las secuencias cuya naturaleza no entendemos del todo, pasando por el transporte horizontal, una de las peores pesadillas que pueden enfrentar los biólogos.
Como se observa en la Figura 6, los genes del cenancestro estarían definidos por el conjunto de secuencias presentes en la intersección de los conjuntos que representan los genomas de las Archaea, las Bacteria y los Eucarya. Sin embargo, en la práctica esta reconstrucción se ha visto limitada por (a) el hecho de que los genomas secuenciados no representan la diversidad biológica real; (b) los distintos niveles de conservación de los genes, que distan mucho de ser los mismos para todas las secuencias; (c) los problemas para anotar, es decir, identificar a las secuencias presentes en las bases de datos; (d) la presencia de secuencias altamente conservadas cuya función es aún completamente desconocida por no disponer de datos experimentales; (e) la pérdida polifilética independiente de secuencias, funciones y rutas metabólicas que han sufrido diversos organismos, sobre todo parásitos y simbiontes; y (f) el movimiento lateral de los genes, que en algunos casos pueden traspasar las fronteras que separan a los grandes dominios.
Ante un inventario de dificultades como éste parecería ser imposible definir con precisión los rasgos del cenancestro; sin embargo, los resultados son alentadores. Por ejemplo, el transporte horizontal de secuencias es un fenómeno real (que subyace, por ejemplo, la bien conocida resistencia a antibióticos que se observa con una frecuencia cada vez más alarmante entre muchos patógenos de humanos y animales) que puede obscurecer la reconstrucción del pasado evolutivo. Sabemos, por ejemplo, que incluso los operones del ARNr pueden llegar a sufrir este fenómeno, pero el hecho de que se mantenga la identidad de los grupos de microorganismos (es decir, las espiroquetas siguen siendo indentificables como tales, no hay bacterias Gram positivas que se hayan transformado en Gram negativas, etc.) sugiere que existen limitaciones biológicas al intercambio de genes. En 1999, por ejemplo, tres grupos de trabajo demostraron, en forma independiente, que la representación gráfica del contenido total de secuencias (es decir, fenogramas) en los genomas secuenciados (Figura 7) mostraba como, a pesar del transporte horizontal, no sólo los tres dominios, sino incluso las distintas líneas biológicas que las constituyen, se pueden identificar sin problemas (Snel et al., 1999; Tekaia et al., 1999a; Fitz-Gibbon y House, 1999)). Es decir, a pesar de la promiscuidad con la que los seres vivos han intercambiado genes a lo largo de la evolución, la reconstrucción del pasado es posible.
Claro que los resultados no siempre son del todo compatibles. Al comparar las secuencias de los tres dominios resulta sorprendente la falta de conservación de los distintos tipos de ADN polimerasas (sobre todo si tenemos presentes que uno de los rasgos que solemos definir como esenciales en la caracterización de los seres vivos es la reproducción, que a nivel molecular depende precisamente de la actividad enzimática de estas enzimas) y su distribución biológica. Ello ha llevado al grupo de Arkadi Koonin, del National Institute of Health de los EEUU, por ejemplo, a sostener que el último ancestro común poseía un genoma de ARN, o tal vez de ARN/ADN, mientras que Patrick Forterre, de la Université de Paris-Sud, en Francia, propone un complejo esquema de transporte lateral de genes que involucra a los tres linajes y a sus virus. En cambio, un grupo de la Facultad de Ciencias de la UNAM, que ha podido identificar la presencia de dominios catalíticos de distintas ADN polimerasas en los tres linajes, cree haber identicado partes de la ADN polimerasa ancestral, que probablemente se derivó, como lo sugiere su homología con algunas ARN polimerasas, de una molécula que originalmente estaba involucrada en la replicación de genomas de ARN que poseían células más sencillas que precedieron al cenancestro mismo. Estas conclusiones, de hecho, son congruentes con los resultados preliminares obtenidos por Fredj Tekaia, Bernard Dujo, y Antonio Lazcano, que muestran que las secuencias más conservadas comunes a los genomas celulares disponibles codifican para secuencias que sintetizan, degradan o interaccionan con ARN --es decir, que se pueden reconocer, al menos en parte, evidencias de un pasado biológico anterior a la aparición del ADN mismo.
VI. Conclusiones
Al igual que ocurre con otras áreas del conocimiento, pocas tareas resultan tan complejas y difíciles en las ciencias biológicas como la reconstrucción del pasado. Si bien es cierto que en el marco de la teoría evolutiva es fácil aceptar la existencia de sistemas ancestrales más simples de los cuales descendemos los organismos actuales, su estudio no es una tarea fácil, sobre todo si, como ocurre con el caso del cenancestro, hay que remontarse a épocas precámbricas. La reconstrucción de estadios ancestrales es una tarea multi e interdisciplinario que tiene que recurrir, necesariamente, a actitudes eclécticas que apelen a metodologías que incluyen desde las discusiones sobre el medio ambiente primitivo, hasta la anotación automatizada de las secuencias de genomas completos. Los resultados pueden ser a veces confusos. Por ejemplo, la conservación de las secuencias de las ATPasas implica la existencia de membranas de lípidos y fosfolípidos, aunque desconocemos cual era la naturaleza química de éstas últimas. A pesar de éstas dificultades, resulta asombroso que, por otro lado, existan secuencias, estructuras y funciones, como las que participan en lectura y expresión de la información genética, que parecen haberse conservado a lo largo de miles de millones de años. La lectura de éstas crónicas moleculares que se han mantenido desde épocas Precámbricas nos permite asomarnos, aunque sea en forma limitada, al interior de los procesos biológicos de los microorganismos que antecedieron a todas las formas de vida que existen hoy en nuestro planeta, aunque no nos permiten predecir hacia donde va la biósfera. Después de todo, no hay que olvidar que los evolucionistas somos como el ave goofus que describió Jorge Luis Borges, y que vuela con la cabeza hacia atrás, porque no le interesa saber hacia donde va, sino de donde viene.















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EL ULTIMO ANCESTRO COMUN III

IV ¿Un ancestro hipertermófilo?
Un árbol evolutivo sin raíz, como el que resulta de la comparación de las secuencias de ribonucleótidos de los ARNr 16/18S, no permite ni deducir el orden temporal en que han ocurrido los cambios evolutivos, ni cual de los tres linajes es el más antiguo. Estas preguntas pueden encontrar respuesta si se encuentra un organismo adicional que, por no pertenecer a ninguno de los tres linajes, se constituya en un grupo externo que permita deducir la polaridad de los procesos evolutivos. Sin embargo, todos los organismos conocidos pertenecen a alguno de los tres grandes reinos primarios, como los llamaron Woese y Fox, por lo cual no es posible establecer comparaciones con grupos externos.
La solución a éste problema estaba disponible desde hace unos cuarenta años, cuando Margaret Dayhoff hizo notar que un árbol de genes se puede enraizar con sus homólogos siempre y cuando las secuencias que lo componen sean un subconjunto que haya resultado de una duplicación génica que haya tenido lugar antes de la divergencia de los componentes del árbol. Es decir, mientras que hay genes, a los que llamamos ortólogos, que han ido divergiendo como resultado de los procesos de especiación de los organismos que los portan (como ocurre, por ejemplo, con el citocromo C), otros más, llamados parálogos, divergen luego de una duplicación de genes que no coincide con un evento de especiación. Debido a que los genes del 16/18S ARN ribosomal son ortólogos, ninguno de ellos sirve como grupo externo para enraizar un árbol construídos con éstas secuencias. (En realidad, se conoce una excepción, los plasmodia, eucariontes unicelulares patógenos, pero la similitud entre las secuencias es tal que no permite resolver en detalle la posición de la raíz del árbol).
Sin embargo, hace más de diez años dos grupos de investigadores, uno estadounidense (Gogarten et al., 1989) y otro japonés (Iwabe et al., 1989) se percataron de manera independiente y simultánea que existían dos conjuntos de genes parálogos que eran el resultado de un proceso de duplicación y divergencia que se habían dado antes de la separación del cenancestro en los tres grandes linajes. Estos genes parálogos son, por una parte, los de las dos subunidades hidrofílicas (α y β) de las ATPasas, que fueron estudiadas por Gogarten et al., y por otra los dos factores de elongación (EF-Tu y EF-G), que participan en la síntesis de proteínas y que fueron analizados por el grupo de Iwabe et al. (1989). Los árboles construídos con los dos tipos de secuencias de las ATPasas mostraban que las arqueobacterias y los eucariontes eran grupos hermanos, y lo mismo ocurre con las filogenias construídas con los factores de elongación. La consistencia entre ambos árboles permitía concluir que de los tres linajes celulares las bacterias eran el grupo más antiguo, mientras que los eucariontes y las arqueobacterias formaban una rama que mostraba su cercanía filogenética (Figura 5).
Estos resultados, que corroboraban la relación entre el nucleocitoplasma, eucariontes y las arqueobacetrias que Zillig y otros habían propuesto desde tiempo atrás, parecieron resolver el problema de la naturaleza del cenancestro: se trataba, claramente, de una eubacteria. Sin embargo, la disponibilidad de los árboles enraizados inauguró dos controversias igualmente estridentes sobre la evolución celular que persisten hasta nuestros días. Uno de estos debates tiene que ver con las grandes categorías taxonómicas en las que podemos agrupar a los seres vivos: si bien es cierto que la teoría endosimbiótica sobre el origen de los eucariontes permite reconstruir sin problema las fronteras que separan a los cinco grandes reinos de la vida según el esquema que propuso Whittaker y desarrollaron Margulis y Schwartz (1985), no era fácil conciliar esta visión de la biósfera con el esquema de los tres linajes celulares que se deduce del estudio del ARNr 16/18S. Al aceptar el enraizamiento del árbol universal, Woese, Khandler y Wheelis (1990) decidieron abandonar las taxonomías tradicionales y adoptar una visión nueva que separaba a los seres vivos en tres grandes dominios: las Archaea (las arqueobacterias), las Bacteria (formado por las eubacterias), y los Eucarya (constituído por todos los organismos con células nucleadas). El trabajo de Woese, Kandler y Wheelis fue de inmediato rechazado por Lynn Margulis, Ernst Mayr y otros evolucionistas y taxónomos, que señalaron no solamente su caracter reduccionista, sino también las dificultades para conciliar esta visión de la biósfera con el transporte horizontal de genes, la nomenclatura tradicional, y los niveles de organización biológica que hacen de una célula eucarionte, por ejemplo, un sistema mucho más complejo que un procarionte.
El otro gran debate abierto por el enraizamiento del árbol del ARNr muy pronto se extendió a los estudios sobre el origen de la vida misma. Si bien es cierto que ya Woese y algunos de sus colaboradores habían señalado que en las filogenias del ARNr 16/18S los organismos termófilos e hipertermófilos se colocaban en la parte inferior de las ramas de las eubacterias y las arqueobacterias, la posición basal de los hipertermófilos se hizo perfectamente evidente en el árbol propuesto por Gogarten, Iwabe y sus colegas (Figura 5). La interpretación más sencilla (pero no necesariamente correcta) de la distribución filogenética de los hipertermófilos era que el cenancestro también había sido uno de ellos. Más aún, la extrapolación del estilo de vida hipertermófilo a lo largo del tronco del árbol ha llevado a algunos a afirmar que el origen de la vida mismo debe haber tenido lugar en ambientes extremos como los que existen en las chimeneas submarinas o en la cercanía de los volcanes.
Sin embargo, existen interpretaciones alternativas: en primer lugar, aunque no tenemos evidencia alguna del ambiente en el que surgió la vida, es evidente que en un ambiente caliente los compuestos orgánicos que eventualmente dieron origen a los primeros seres vivos hubieran tenido vidas medias muy cortas; en segundo lugar, los hipertermófilos son organismos antiguos, no primitivos; es decir, a nivel molecular sus procesos esenciales son básicamente los mismos que los de los mesófilos, lo que abre la posibilidad de que la hipertermofilia sea una adaptación secundaria. Y, por último, no hay que olvidar que mientras que las filogenias moleculares están basadas en secuencias de aminoácidos o nucleótidos, los primeros seres vivos seguramente carecían de proteínas, ribosomas, y de muchas más de las estructuras cuyos componentes macromoleculares aparecieron en el curso de la evolución biológica; es decir, son productos de un regimen evolutivo en el que operan mecanismos darwinistas totalmente distintos a los que operarían en el mundo fisicoquímico de las moléculas sintetizadas abióticamente, en donde la persistencia (o no) de los compuestos depende únicamente de su estabilidad (Miller y Lazcano, 1995).
Uno de los argumentos más sólidos en contra de la naturaleza hipertermófilica del último ancestro común, empero, proviene de un modelo de evolución molecular desarrollado por Nicolas Galtier y sus colegas de las universidades de Montpellier y de Lyon. Aunque todas las filogenias moleculares están construídas con algoritmos que suponen que la probabilidad de substitución de los nucleótidos es esencialmente la misma, Galtier y sus colaborados hicieron uso de análisis estadísticos muchos más refinados y supusieron un proceso en donde en cada rama de cada linaje las substituciones son variables. Por otra parte, este grupo francés ya se había percatado de que el ARNr de los hipertermófilos es mucho más rico en enlaces G:C, que forman tres puentes de hidrógeno, que en el parejas A:U, en donde sólo hay dos puentes de hidrógeno. Al analizar sus bases de datos extrapolando al pasado con su modelo de substitución de ribonucleótidos, pudieron reconstruir una secuencia ancestral de ARNr 16S para el último ancestro común que tenía valores de G:C típicamente mesófilos.

EL ULTIMO ANCESTRO COMUN II

II. Los grandes linajes celulares
En 1904 George H. F. Nutall, un destacado fisiólogo británico de origen estadounidense publicó un libro en donde resumía años de trabajo durante los cuales había comparado las reacciones inmunológicas entre los sueros sanguíneos de distintas especies animales, con el propósito de construir árboles evolutivos basados no en información paleontológica o anatómica sino molecular. Sin embargo, no fue sino hasta 1965 cuando Emile Zuckerkandl y Linus Pauling publicaron un trabajo en donde describían con todo cuidado como la comparación de secuencias de aminoácidos o de nucleótidos permitía no sólo la construcción de filogenias moleculares, sino también datar los procesos de especiación incluso en ausencia de información paleontológica. Durante cerca de diez años este enfoque permitió no solamente comparar proteínas como las hemoglobinas, el citocromo C, las ferrodoxinas y otras más, sino también construir árboles evolutivos que podían incluir organismos tan distintos entre sí como las bacterias, los hongos y los mamíferos marinos, lo cual hubiera sido imposible con los criterios morfológicos tradicionales.
En 1977 Carl R. Woese y algunos de sus colaboradores de la Universidad de Illinois, en los EEUU, publicaron un trabajo que resumía el resultado de las comparaciones de fragmentos del ARN de la subunidad pequeña de los ribosomas de diez especies de metanógenas, pequeños procariontes estrictamente anaerobios y sin citocromos que, como su nombre lo indica, liberan metano como resultado de un proceso quimiosintético que les permite formar compuestos orgánicos a partir de dióxido de carbono. Al fragmentar el ARN ribosomal de las metanógenas con enzimas que partían la molecula y comparar los trozos resultantes con los de Bacillus, enterobacterias, y cianobacterias (que son tres tipos de bacterias bastante distantes entre sí) el grupo de Woese descubrió, para su sorpresa, que la distancia evolutiva entre estos tres grupos de bacterias era mínima respecto a la que las separaba del conjunto de las metanógenas. Es decir, la comparación de los fragmentos del ARN ribosomal permitía deducir la existencia de una divergencia biológica extraordinariamente antigua que dividía a los procariontes en dos grupos alejados entre sí. Pocos meses mas tarde Woese y George E. Fox, otro de sus colaboradores, publicaron un trabajo adicional que no sólo confirmaba los resultados anteriores, sino que mostraba también como la comparación de los ARN ribosomales de distintos eucariontes (conocidos como ARNr 18s, por sus dimensiones) con los del ARNr 16S de las metanógenas, por una parte, y bacterias como Escherichia coli y Bacillus firmus por otra (Figura 4). Es decir, la comparación de los fragmentos del ARNr 16/18S mostraba que los organismos estudiados, lejos de dividirse en plantas y animales o en procariontes y eucariontes, en realidad se agrupaban en tres grandes linajes o reinos primarios que divergían de un ancestro común (Woese y Fox, 1977). ¿Qué ocurrió durante la historia temprana de la vida, que llevó a la separación de los seres vivos en éstos tres grandes líneas evolutivas? ¿Cómo conciliar éstos árboles evolutivos con los esquemas taxonómicos tradicionales? ¿Cuál era la naturaleza de los ancestros de estos tres grandes grupos de organismos? ¿Cúando y dónde vivieron éstos ancestros?
III. La búsqueda del progenote
Aunque al principio la mayoría de los microbiólogos pareció no prestar atención a los resultados obtenidos por el grupo de Woese, éste comenzó a estudiar otros procariontes extremófilos, como las halófilas, que viven en medios aerobios de una enorme salinidad, y otros como Sulfolobus y Thermoplasma, que viven a temperaturas elevadas y condiciones muy ácidas. El análisis del ARN ribosomal, que para entonces ya se podía llevar a cabo comparando con precisión y rapidez todos y cada uno de los monómeros que forman éstas moléculas, mostró que ambos grupos pertenecían al mismo linaje que las metanógenas (que fue bautizado como el grupo de las arqueobacterias, para distinguirlas de las procariontes con los que estamos familiarizados, o eubacterias) lo que vino a reforzar la hipótesis de que los seres vivos estaban divididos en tres grandes reinos primarios que habían divergido en épocas muy tempranas.
Como argumentaron Woese y Fox desde 1977, es evidente que aunque los tres linajes celulares están separados por una enorme distancia evolutiva, todos ellos provienen de un ancestro común --pero la existencia de diferencias nada desdeñables, por ejemplo, en las modificaciones que sufren las bases de los ARNr y ARNt en cada uno de estos tres linajes les llevó a sugerir que el ancestro común era una entidad mucho mas simple que cualquier procarionte actual, en donde operaba una versión aún rudimentaria de la expresión de la información genética. Es decir, Woese y Fox supusieron que en el punto la trifurcación de los tres linajes celulares había existido una entidad biológica hipotética a la que llamaron progenote y en la cual, a diferencia de lo que ocurre con los organismos contemporáneos, la separación evolutiva entre genotipo y fenotipo aún no se había completado del todo.
No era fácil aceptar ésta idea. Es evidente que los organismos contemporáneos debieron haber sido precedidos por sistemas mucho más simples, pero la probabilidad de que el último ancestro común de las eubacteria, las arqueobacterias y el nucleocitoplasma de los eucariontes fuera un progenote resultaba difícil de conciliar con la complejidad de los procesos moleculares básicos de cada uno de los linajes. Por otro lado, aunque se pueden proponer esquemas evolutivos que conduzcan a la separación simultánea de tres o mas linajes, los eventos de especiación suelen ser dicotómicos, es decir, de un grupo ancestral se derivan dos. Por último, el grupo de Wolfram Zillig, un biólogo molecular alemán, demostró mediante reacciones inmunológicas cruzadas no sólo que las ARN polimerasas de los eucariontes eran mas parecidas en número y estructura a las de las arqueobacterias, que cualquiera de ellas a la de las eubacterias. Ello sugería la existencia de una afinidad evolutiva entre arqueobacterias y el nucleocitoplasma, es decir, que ambos provinieran de una misma rama. Sin embargo, el árbol de los ARNr 16/18S obtenido por Woese y Fox carece de raíz, es decir, no posee una polaridad que nos indique el orden temporal en que divergieron los tres linajes. En otras palabras, la representación gráfica de las relaciones entre las secuencias de los ARNr no permite deducir cuál de los tres fenotipos es el más antiguo.
La biología evolutiva es hija de la biología comparada. Es decir, la comparación de las diferencias y similitudes que existen entre los tres linajes permite, en principio, conocer no sólo la relación evolutiva que guardan entre ellos, sino también las características de su ancestro, al que Walter Fitsch designó como cenancestro, un neologismo acuñado haciendo uso de un prefijo griego derivado de la palabra koiné, que quiere decir común. Aunque hace una década las bases de datos no poseían la riqueza de las de nuestros días poseían la información suficiente para intentar asomarse a los rasgos del último ancestro común a las arqueobacterias, eubacterias y eucariontes. A pesar de las limitaciones de ésta metodología (y que incluyen, en forma destacada, el problema del transporte horizontal de genes), los resultados fueron notables: todo indicaba que el cenancestro poseía, entre otros, (a) un sistema de transcripción y traducción de tipo moderno, que incluía ribosomas con proteínas, factores de transcripción y una ARN polimerasa ADN-dependiente oligomérica; (b) metabolismo energético dependiente de ATPasas asociadas a membranas; (c) biosíntesis de aminoácidos, nucleótidos, y coenzimas; y (d) presencia de un genoma de ADN (Lazcano et al., 1992). Todo indica que el último ancestro común a los tres linajes celulares (y, por lo tanto, a los todos los seres vivos) tenía la complejidad equivalente a la de cualquier procarionte contemporáneo, y no era un progenote.

EL ULTIMO ANCESTRO COMUN I

Antonio Lazcano Araujo
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, E-mail: alar@hp.fciencias.unam.mx

1. Introducción
Aunque Charles Darwin afirmó en 1859 "es probable que todos los seres vivos que hay en la Tierra desciendan de un mismo ancestro", no dió muchos detalles sobre cuáles podrían ser las características de ese ancestro cuya existencia era necesario reconocer como parte de su esquema evolutivo. Uno de los primeros en emprender esta tarea fue Ernst Haeckel, un naturalista alemán cuya devoción por la obra de Darwin corría paralela a su preocupación por romper con el esquema taxonómico tradicional que dividía a los seres vivos en plantas y animales. Convencido de que los microorganismos formaban un grupo aparte de donde habían surgido tanto el Reino Animal como el Vegetal, Haeckel no sólo formalizó en 1866 su propuesta de un tercer reino, el de los Protista (cuyas fronteras, hay que decirlo, modificó varias veces a lo largo de su carrera, pero siempre dejando dentro a las bacterias) sino que también afirmó que los ancestros de plantas y animales habían sido microorganismos como las euglenas, pequeños protistas que en presencia de la luz llevan a cabo la fotosíntesis y en la obscuridad son heterótrofas (Figura 1); es decir, se comportan a veces como plantas, a veces como animales.
No fue sino hasta 1925 cuando Edouard Chatton, un microbiológo francés que unía a su profundo conocimiento de los protistas una sensibilidad considerable hacia los estudios de la bioquímica, comenzó a hablar de las bacterias y cianobacterias como grupo particular de microorganismos, al que llamó protistas procariontes, y que separó de las algas, los protistas y los hongos, a los que bautizó como protistas eucariontes. Atrás de la nomenclatura que propuso Chatton, que muy pronto se simplificó, subyacía una barrera biológica mucho mas profunda que la que separa a las plantas de los animales o a los microbios de los organismos visibles a simple vista: los procariontes, que se definen como aquéllos organismos que carecen de núcleo, y los eucariontes, que presentan al menos una membrana nuclear bien definida (Figura 2) (Margulis y Schwartz, 1985).
¿De donde surgieron las dos clases de organismos? Al igual que Haeckel, muchos biólogos suponían que los procariontes eran los organismos más antiguos, pero no fue sino hasta 1967 cuando Lynn Margulis propuso que las células eucariontes eran en realidad minúsculas comunidades microbianas que habían resultado de una serie de eventos endosimbióticos, es decir, que las células nucleadas habían sido precedidas por procariontes que luego se asociaron simbióticamente. Aunque la idea de que mitocondrias y cloroplastos eran descendientes de bacterias de vida libre había circulado en algunos medios científicos desde finales del siglo XIX, Margulis (1993) no sólo revivió en forma independiente la teoría endosimbiótica, sino que la articuló y apoyó con una serie de evidencias morfológicas, bioquímicas, genéticas e incluso geológicas tan contundentes, que sus puntos de vista terminaron por ser aceptados incluso por sus críticos mas severos.
Cuando Margulis propuso por primera vez su teoría endosimbiótica no estaba clara la naturaleza biológica del hospedero que había alojado a las las bacterias que luego se convirtieron en mitocondrias, cloroplastos y undulipodia, es decir, no se tenía una idea precisa sobre el origen del nucleocitoplasma. Los micoplasma, que son parásitos que carecen de pared celular, parecían ser buenos candidatos, debido a que su metabolismo es estrictamente fermentativo (como es el del citoplasma eucarionte), ya que la ausencia de pared hubiera facilitado el ingreso de los endosimbiontes. La idea de la endosimbiosis fue ganando cada vez más adeptos, y muy pronto se convirtió en una de las bases de la clasificación de los seres vivos en cinco grandes reinos. Así, a pesar de que para entonces era cada vez más evidente la existencia de algunas diferencias en los procesos de replicación y expresión genética entre los procariontes y los eucariontes, hacia mediados de la década de los 1970's la mayoría de los biólogos pensaban que todos los componentes de las células nucleadas provenían de un mismo linaje bacteriano (Figura 3). Como veremos mas adelante, el estudio de la estructura y evolución de los ribosomas cambió radicalmente ésta situación, abriendo un debate cuyo final no es fácil adivinar.

EL SABER CIENTÍFICO PARTICULAR III

LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA ES METODICA
Los investigadores no tantean en la oscuridad; saben lo que buscan y como encontrarlo. El planeamiento de la investigación no excluye el azar; solo que, al hacer un lugar a los acontecimientos imprevistos, es posible aprovechar la interferencia del azar y la novedad inesperada.
Todo trabajo de investigación se funda sobre el conocimiento anterior, y en particular sobre las conjeturas mejor confirmadas. Más aún, la investigación procede conforme a reglas y técnicas que han resultado eficaces en el pasado, pero que son perfeccionadas continuamente, no solo a la luz de nuevas experiencias, sino también de resultados del examen matemático.
La ciencia fáctica emplea el método experimental concebido en un sentido amplio. Este método consiste en el test empírico de conclusiones particulares extraídas de hipótesis generales. Este tipo de verificación requiere la manipulación, la observación y el registro de los fenómenos; requiere también el control de las variables o factores relevantes.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES SISTEMATICO
Es un sistema de ideas conectadas lógicamente entre si, y están ordenadas mediante la relación. Esta conexión puede calificarse de orgánica en el sentido de que la sustitución de cualquiera de las hipótesis básicas produce un cambio radical en la teoría o grupo de teorías.
-El fundamento de una teoría:
Es un conjunto de principios, o hipótesis de cierto grado de generalidad y, por consiguiente de cierta fertilidad lógica.
-El carácter matemático del conocimiento científico:
Es fundado, ordenado y coherente es lo que lo hace racional.
Las revoluciones científicas consisten en la sustitución de hipótesis de gran alcance (principios) por nuevos axiomas y en el reemplazo de teorías enteras por otros sistemas teóricos.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES GENERAL
Ubica los hechos singulares en pautas generales. El científico se ocupa del hecho singular en la medida en que este es miembro de una clase o caso de una ley y presupone que todo hecho es clasificable y legal.

Uno de los principios antológicos que subyacen a la investigación científica es que la variedad y aun la unicidad en algunos respectos son compatibles con la uniformidad y la generalidad.
El lenguaje científico contiene términos generales que se refieren a clases de hechos a generalización es el único medio que se conoce para adentrarse en lo concreto, para apresar la esencia de las cosas, sus cualidades y leyes esenciales.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES LEGAL
Busca leyes de la naturaleza y de la cultura , este inserta los hechos singulares en pautas generales llamadas leyes naturales o leyes sociales. En la medida en que la ciencia es legal, es esencialista: Intenta llegar a la raíz de las cosas.
Las leyes de la física proveen la base de las leyes de las combinaciones químicas: las leyes de la fisiología explican ciertos fenómenos psíquicos; y las leyes de la economía pertenecen a los fundamentos de la sociología.

LA CIENCIA ES EXPLICATIVA
Intenta explicar los hechos en términos de leyes. La ciencia deduce proposiciones relativas a hechos singulares a partir de leyes generales y de deduce las leyes a partir de enunciados homológicos aún más generales (principios). Hay divers9os tipos de leyes científicas y hay una variedad de tipos de explicación científica: morfológicas, cinemáticas, dinámicas, de composición, de conservación, de tendencias, de asociación, globales, dialécticas, teológicas, etc.
La historia de la ciencia enseña que las explicaciones científicas se corrigen o descartan sin cesar.

TIPOS DE CONOCIMIENTO
Conocimiento vulgar: Sensitivo, Superficial, Subjetivo, Dogmático, Estático, Particular, Asistemático, Inexacto, No acumulativo.
Conocimiento Científico: Racional, Fáctico.,Objetivo, Metódico, Auto-Correctivo o Progresivo, General.,Sistemático, Acumulativo

Conocimiento Científico
Llamado Conocimiento Crítico, no guarda una diferencia tajante, absoluta, con el conocimiento de la vida cotidiana y su objeto puede ser el mismo. Intenta relacionar de manera sistemática todos los conocimientos adquiridos acerca de un determinado ámbito de la realidad.
Es aquel que se obtiene mediante procedimientos con pretensión de validez, utilizando la reflexión, los razonamientos lógicos y respondiendo una búsqueda intencional por la cual se delimita a los objetos y se previenen los métodos de indagación.
Conocimiento Vulgar:
· Este se adquiere por medio del azar.
· No es verificable ni subjetivo. Esta sujeto a nuestra experiencia y modo de sentir.
· Es dogmático porque se apoya en creencias y respuestas no verificables.
· Es inexacto, sin definiciones son pocos precisos.
· Es subjetivo.
· Es vago sin definiciones.
b) Conocimiento Científico:
· Este se adquiere mediante la razón.
· Es verificable, puede estar basado en la experiencia, pero se puede demostrar.
· Es objetivo.
· Es sistemático, se adquiere mediante el conocimiento acumulativo, porque sirve de base para otros entendimientos.
· Es sistemático, porque se adquiere con procedimientos.

fin...

EL SABER CIENTÍFICO PARTICULAR II

CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

Todos los hombres poseen mayores o menores conocimientos según el grado y modo de participación en la totalidad de la cultura. Los dos grandes modos del conocimiento son El saber experiencial y El saber científico.
El conocimiento experiencial es el que se adquiere en la experiencia cotidiana. Se trata de conocimientos superficiales. Es el modo común, corriente y espontáneo del conocer. El se aprende sin haberlo buscado o estudiado.
El saber científico es aquel conocimiento que se obtiene mediante procedimientos metódicos, con pretensión de validez, utilizando la reflexión sistemática, los razonamientos lógicos y respondiendo a una búsqueda intencionada.
El conocimiento científico se vale estrictamente del método científico, o sea se delimita el problema, se diseña la investigación, se prevén medios e instrumentos de indagación y se procede a un análisis de todo lo estudiado.
En suma el conocimiento científico desborda la apariencia y trata de indagar las causas de los hechos que considera.

CUALIDADES DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
o Procura establecer una conexión universal de los fenómenos.
o Para que el conocimiento tenga carácter científico, es necesario elaborar instrumentos que garanticen y controlen la validez de los conocimientos adquiridos.
o El conocimiento científico descubre los hechos y fenómenos en el devenir de la realidad.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES FACTICO
La ciencia fáctica desarrolla, encierra y nos muestra los hechos tales como son. Esta ciencia parte de hechos reales y ayuda a profundizar más en estudios e investigaciones.
Los datos empíricos son los resultados de enunciados fácticos y se desarrollan con teorías precisas y exactas.
Un hecho es analizado y a través de datos buscamos la finalidad principal de la investigación, que por medio de técnicas y teorías podemos trazarla.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO TRASCIENDE LOS HECHOS
El conocimiento científico juega un rol importante con los hechos porque éste los produce, explica y los descarta.
Los científicos adoptan conocimientos reales y no solo se limitan a hechos observados: pretenden investigar como son las cosas realmente, crean cosas nuevas como compuestos, pautas de conducta, etc.
Los científicos rechazan hechos que ellos mismos creen no vale de nada ser desarrollados, ellos (los científicos) no se consideran sabios, ni se halagan mucho de su experiencia, sino que se basan en crearse así mismo una inteligencia y pensamiento ideal, a través de la experiencia colectiva y por medio de la teoría.
El conocimiento científico racionaliza la experiencia, la describe por medio de sistemas que van paso por paso, creando así conceptos para dividirlos en partes y saber diferenciarlos.
De la observación a lo que llamamos teoría la ciencia se desarrolla, y a través de esto pude predecir la resistencia real de cosas y procesos ocultos.

LA CIENCIA ES ANALÍTICA
La ciencia analítica descompone cada elemento o conjunto de cosas que pueden abarcar y formar un tipo de problema para así poder llegar mas fácil al resultado de las cosas.
Un problema es una cuestión practica que necesita ser resuelta, a través de datos e incógnitas que el conocimiento científico nos facilita podemos entender mucho de ellos y así poder con facilidad resolverlos. A veces un problema nos parece fácil, pero lo vamos desarrollando la situación se complica, a medida en que la investigación avance, el alcance del resultado se amplia en grandes posibilidades.
En el análisis de un problema, no es tanto el objetivo que construimos, sino que la construcción de teorías que se acerquen al resultado constituye el mayor esfuerzo para nosotros.
La descomposición de un problema y de fenómenos observados abarcan y constituyen de manera directa el mecanismo de descubrimiento en una investigación, porque con esta técnica se desglosa cada una de las partes que constituye un problema y paso por paso es mas fácil ir resolviendo con conocimiento ya establecido y listo para ser utilizado.

LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA ES ESPECIALIZADA
Una consecuencia del enfoque analítico de los problemas es la especialización. No obstante la unidad del método científico, su aplicación depende, en gran medida, del asunto; esto explica la multiplicidad de técnicas y la relativa independencia de los diversos sectores de la ciencia.
Sin embargo, es necesario no exagerar la diversidad de las ciencias al punto de borrar su unidad metodología.
La especialización no ha impedido la formación de campos interdisciplinarios, tales como la biofísica, la bioquímica, la psicología social, etc.
La especialización tiende a estrechar la visión del científico individual.

EL CONOCIMENTO CIENTÍFICO ES CLARO Y PRECISO
Sus problemas son distintos, sus resultados son claros. El conocimiento ordinario, en cambio, usualmente es vago e inexacto; en la vida diaria nos preocupamos poco por dar definiciones precisas, descripciones exactas, o mediciones afinadas. La ciencia torna preciso lo que el sentido común conoce de manera nebulosa. El conocimiento científico procura la precisión; nunca esta enteramente libre de vaguedades, pero se las ingenia para mejorar la exactitud; nunca esta del todo libre de error, pero posee una técnica única para encontrar errores y para sacar provecho de ellos.
La claridad y la precisión se obtienen en ciencia de las siguientes maneras:
a) Los problemas se formulan de manera clara: lo primero, y a menudo lo más difícil, es distinguir cuales son los problemas.
b) La ciencia define la mayoría de sus conceptos: algunos de ellos se definen en términos de conceptos no definidos o primitivos, otros de manera implícita.
c) La ciencia crea lenguajes artificiales inventando símbolos (palabras, signos matemáticos, símbolos químicos, etc.) a estos se le atribuye significados determinados por medio de reglas de designación.
d) La ciencia procura siempre medir y registrar los fenómenos. Los números y las formas geométricas son de gran importancia para el registro.



EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES COMUNICABLE

Es expresable, no es privado sino publico. El lenguaje científico comunica información a quien haya sido adiestrado para entenderlo.
La comunicabilidad es posible gracias a la precisión; y es a su vez una condición necesaria para la verificación de los datos empíricos y de las hipótesis científicas. Aun cuando, por razones comerciales o políticas, se mantengan en secreto durante un tiempo algunos trozos del saber, deben ser comunicables en principio para que puedan ser considerados como científicos. La comunicación de los resultados y de las técnicas de la ciencia no solo perfecciona la educación general sino que multiplica las posibilidades de su confirmación.
Los científicos consideran el secreto en materia científica como enemigo del progreso de la ciencia; la política del secreto científico es, en efecto, el más eficaz originador del estancamiento en la cultura. En la tecnología y en la economía.

EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO ES VERIFICABLE
Debe aprobar el examen de la experiencia. A fin de explicar un conjunto de fenómenos, el científico inventa conjeturas fundadas de alguna manera en el saber adquirido. Sus suposiciones pueden ser cautas o audaces, simples o complejas; en todo caso, deben ser puestas a prueba.
La experimentación puede calar más profundamente que la observación, porque efectúa cambios en lugar de limitarse a registrar variaciones: aísla y controla las variables sensibles o pertinentes.
La prescripción de que las hipótesis científicas deben ser capaces de aprobar el examen de la experiencia es una de las reglas del método científico.
Las técnicas de verificación evolucionan en el curso del tiempo; sin embargo, siempre consisten en poner a prueba consecuencias particulares de hipótesis generales (entre ellas, enunciados de leyes). Siempre se reducen a mostrar que hay, o que no hay, algún fundamento para creer que las suposiciones en cuestión corresponden a los hechos observados o a los valores medidos.

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EL SABER CIENTÍFICO PARTICULAR I

Autora: Natalia Lorena Parracio

A través de tres entregas consecutivas nos introduciremos en este apasionante tema extraído de www.alipso.com

Ciencia (en latín scientia, de scire, ‘conocer’), término que en su sentido más amplio se emplea para referirse al conocimiento sistematizado en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la organización de la experiencia sensorial objetivamente verificable.

Dentro del saber científico, distinguimos niveles que se evalúan conforme a dos princi­pios: según el orden de causalidad que estudian y según el fin que pretenden.
En esta oportunidad, nos vamos a circunscribir al primer criterio (orden de causalidad...) y básicamente a las ciencias particulares.
Si bien los objetivos explícitos de esta unidad son “reconocer las características comunes de las ciencias particulares” y clasificar a las mismas “según sus objetos”, el ánimo de fondo nos tienta a desmitificarlas. Esto no significa, tratar de condenarlas, ni oponerse a ellas o subestimarlas
Esto incluye mostrar lo limitadas que son sus metodologías, evidenciar la parcialidad e incompletud de sus objetos (en tanto “perspectiva o punto de vista desde el cual se enfoca la realidad”) y estimar , criticar, de tal manera, a las ciencias particulares.

Una por una, todas las características de las ciencias particulares aluden a la incompletud y limitación propia de las actividades del hombre. Así, la generalización no alcanza para “una verdadera intuición de la esencia”, arañando lo universal de manera reducida, si­nóptica -y hasta diría circunstancial-.
De igual manera, las propiedades contigentes que enuncian no admiten que este tipo de ciencia pueda “elevarse inductivamente hasta una verdad necesaria”. Y, como hemos visto en la unidad precedente, una de las cualidades del saber científico es el carácter necesario de las verdades que lo constituyen Asimismo, los saberes hipotéticos son explicaciones provisorias, factibles y tentativas, (“nin­guna hipótesis es la única posible, la mera presencia del fenómeno que se estudia no basta para fundamentarla”.) Y el método experimental es tan artificial como un automóvil
Las tres últimas características aluden a lo restringidas que son las ciencias particulares, y también a un desarrollo científico de consecuencias imprevisibles. Por un lado, la expre­sión en lenguaje matemático es una “traducción” alejada de la esencia de las cosas, reduc­cionista y simplificadora como toda traducción. Además la especialización “conlleva cierto riesgo de perder la perspectiva del conjunto del saber”, cuando el hombre debería intentar acercarse a ella.
Por último, la orientación de la ciencia hacia “lo accidental y contigente” produjo un de­sarrollo científico de graves consecuencias cognitivas –pues se confunde el funciona­miento de las cosas con la verdad- y prácticas, tal como se ejemplifica con las armas de guerra.
Si hasta el último argumento, la discusión sobre las ciencias particulares parece tan sólo una cues­tión intelectual; en las consecuencias destructivas del desarrollo tecnológico queda claro que es un problema también práctico. No existe separación entre la esencia y la materiali­dad de las cosas, pues la ciencia se vuelve destructiva debido a los principios que la rigen: ignorancia de lo general velada con saberes particulares, y carencia de espiritualidad.
Finalmente, hablaremos de que las ciencias se discriminan entre sí según su objeto formal (“punto de vista” desde donde orientamos la realidad y su estudio). Cada ciencia tiene su genero, materia y objeto pro­pios. Sea cual fuese el caso, “la abstracción” se manifesta por tres medios: de primero, se­gundo o tercer grado que, a su vez, producen los “tres grandes grupos de ciencias”.
1. Abstracción de primer grado (no distigue los rasgos particulares sólo las esencias materiales). Ámbito de las ciencias de la naturaleza.
2. Abstracción de segundo grado (no distigue los rasgos particulares de los individuos, ni las distinciones cualitativas, solamente la cantidad). Matemática.
3. Abstracción de tercer grado (se adjudica a las realidades no meramente materiales). Ciencias humanas.
Estas abstracciones no son más que miradas parciales de fenómenos a los que nunca se podrá entender por completo; quizás porque si bien el hombre tiende al saber, y es más, al saber abso­luto (como si con eso acariciase lo infinito, lo celestial) no es atributo del hombre hacerlo.
Justamente la referencia a las causas segundas, que nombramos al comienzo, se realiza a partir de operaciones específicas de cada ciencia: determinismo, explicación por “sumatoria o relación de partes” y experiencia externa en las ciencias de la naturaleza; conocimiento tan seguro como limitado en la matemática; complejidad y búsqueda de regularidades en las ciencias humanas.

Características de las ciencias particulares:

1. Se basan en una abstracción imperfecta (generalización)
2. Enuncian verdades contingentes
3. Son saberes hipotéticos
4. Utilizan el método experimental
5. Tienden a expresarse en lenguaje matemático
6. Brindan aplicaciones prácticas en términos de tecnología
7. Son especializadas

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