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¿Existe una estimación fiable del número de células de la Tierra?

¿Existe una estimación fiable del número de células de la Tierra?


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Una búsqueda rápida en Google no arrojó ninguna fuente confiable. Un hilo de Cosmoquest incómodo da una estimación aproximada de 10 ^ 25 a 10 ^ 32, pero esto es solo una mala extrapolación del número de células en un cuerpo humano. Además, recientemente me enteré de que ni siquiera conocemos con buena precisión la cantidad de células en los seres humanos.

¿Alguien ha hecho alguna vez un intento serio por resolver esto? Si no es así, ¿alguien aquí quiere hacer un cálculo rápido?


De acuerdo, miré un poco a mi alrededor, y sorprendentemente hay pocos artículos relacionados con esta pregunta.

Este papel es el mejor que he encontrado, pero tiene casi 20 años. También está este, que actualiza ligeramente al otro, pero ambos se centran en las bacterias. Para aquellos, el número total se estima en algún lugar en el rango de $ 10 ^ {30} $.
Para los humanos, el último número publicado es $ 3.72 times 10 ^ {13} $, por lo que incluso con unos pocos miles de millones en total ($ 10 ^ 9 times 10 ^ {13} = 10 ^ {22} $) probablemente ni siquiera importa para el recuento total de células. Dado que los animales más pequeños y abundantes tienen un número mucho menor de células, probablemente tampoco importen.

Ahora a lo único de lo que no estoy seguro: plantas

El número de plantas en la tierra es realmente difícil de alcanzar, solo que más difícil de alcanzar es el número de células por planta. Este estudio afirma que hay alrededor de 3 billones ($ 10 ^ {12} $) de árboles en la tierra. Dado que es probable que los árboles tengan (muchas) más células que los humanos, probablemente estemos acercándonos a la cantidad de células procarióticas a estas alturas (supongo que la cantidad de 'células de los árboles' será de alrededor de $ 10 ^ {27} - 10 ^ {30}) $.
Hasta ahora no encontré nada sobre pastos u otras plantas (ni números ni recuentos de células), por lo que es realmente difícil decir si importan o no.
Este estudio parece dar una cantidad promedio de células por anillo de crecimiento en el árbol, pero no estoy seguro de cómo obtener una cantidad de células / árbol de eso.

En total, la cantidad estimada de bacterias ($ 10 ^ {30} $) es probablemente una buena medida para la cantidad de células en la tierra. Incluso si las plantas logran llegar a ese nivel, el orden de magnitud probablemente no cambiará (por mucho).


Aproximadamente $ 10 ^ {30} $ procariotas (Whitman et al. 1998).

¡Es una estimación extremadamente vaga, por supuesto! No es que todas las células eucariotas contengan alrededor de $ 10 ^ 3 $ mitocondrias, por lo que, por supuesto, las células eucariotas tendrían que ser insignificantes en el recuento, incluso si se consideran solo las mitocondrias. No sé si Whitman et al. 1998 contó las bacterias, pero no cambia mucho dada la precisión de su estimación.


Publicaciones muy relacionadas


1.3: Clasificación: el sistema de tres dominios

  • Contribuido por Gary Kaiser
  • Profesor (Microbiología) en Community College of Baltimore Country (Cantonsville)
  1. Definir filogenia.
  2. Nombre los 3 dominios del sistema de clasificación de los 3 dominios y reconozca una descripción de cada uno.
  3. Nombra los cuatro reinos del Dominio Eukarya y reconoce una descripción de cada uno.
  4. Definir transferencia genética horizontal.

La Tierra tiene 4.600 millones de años y se cree que la vida microbiana apareció por primera vez hace entre 3.800 y 3.900 millones de años. De hecho, el 80% de la historia de la Tierra fue exclusivamente vida microbiana. La vida microbiana sigue siendo la forma de vida dominante en la Tierra. Se ha estimado que el número total de células microbianas en la Tierra es del orden de 2,5 x 10 30 células, lo que la convierte en la mayor fracción de biomasa del planeta.

La filogenia se refiere a las relaciones evolutivas entre organismos. El sistema de tres dominios, propuesto por Woese y otros, es un modelo evolutivo de filogenia basado en diferencias en las secuencias de nucleótidos en los ARN ribosomales (ARNr) de la célula, así como en la estructura lipídica de la membrana celular y su sensibilidad a los antibióticos. La comparación de la estructura del ARNr es especialmente útil. Debido a que las moléculas de ARNr en toda la naturaleza llevan a cabo la misma función, su estructura cambia muy poco con el tiempo. Por lo tanto, las similitudes y diferencias en las secuencias de nucleótidos de ARNr son una buena indicación de cuán relacionadas o no relacionadas están las diferentes células y organismos.

Existen varias hipótesis sobre el origen de las células procariotas y eucariotas. Debido a que todas las células son de naturaleza similar, generalmente se piensa que todas las células provienen de una célula ancestral común denominada último ancestro común universal (LUCA). Estos LUCA eventualmente evolucionaron en tres tipos de células diferentes, cada uno representando un dominio. Los tres dominios son los Arqueas, los Bacterias, y el Eukarya.

Figura ( PageIndex <1> ): Un árbol filogenético basado en datos de ARNr, que muestra la separación de los dominios de bacterias, arqueas y eucariotas.

Más recientemente, varias hipótesis de fusión han comenzado a dominar la literatura. Uno propone que la naturaleza diploide o 2N del genoma eucariota se produjo después de la fusión de dos células haploides o procariotas 1N. Otros proponen que los dominios Arqueas y Eukarya emergió de un ancestro común arqueo-eucariota que a su vez emergió de un miembro del dominio Bacterias. Parte de la evidencia detrás de esta hipótesis se basa en un & quotsuperphylum & quot de bacteria llamada PVC, cuyos miembros comparten algunas características tanto con arqueas como con eucariotas. Existe una creciente evidencia de que los eucariotas pueden haberse originado dentro de un subconjunto de arqueas. En cualquier caso, hoy se acepta que hay tres dominios distintos de organismos en la naturaleza: Bacterias, Archaea, y Eukarya. A continuación se incluye una descripción de los tres dominios.

Hay un & quotsuperphylum & quot de bacteria llamada PVC, refiriéndose a los tres miembros de ese superphylum: Planctomycetes, Verrucomicrobia y Chlamydiae. Miembros del PVC, mientras pertenezcan al dominio Bacterias, muestra algunas características de los dominios Arqueas y Eukarya.

Algunas de estas bacterias muestran compartimentación celular en la que las membranas rodean porciones del interior de la célula, como grupos de ribosomas o ADN, similar a las células eucariotas. Algunos se dividen por gemación o contienen esteroles en sus membranas, nuevamente similares a los eucariotas. Algunos carecen de peptidoglicano, similar a los eucariotas y arqueas. Se ha supuesto que estas bacterias podrían ser un paso intermedio entre un antepasado que surgió de una bacteria (dominio Bacterias) y un ancestro arcael-eucariota antes de su división en los dominios Arqueas y Eukarya.

Figura ( PageIndex <2> ): Micrografía electrónica de la bacteria Gemmata obscuriglobus, un planctomiceto conocido por su morfología de membrana altamente compleja, que ilustra morfologías representativas. Barra de escala = 500 nm. Santarella-Mellwig R, Franke J, Jaedicke A, Gorjanacz M, Bauer U, Budd A, et al. (2010) Las bacterias compartimentadas del superfilo Planctomycetes-Verrucomicrobia-Chlamydiae tienen proteínas con forma de capa de membrana. PLoS Biol 8 (1): e1000281. doi: 10.1371 / journal.pbio.1000281


También podría gustarte

¡No puedo creer que haya millones de proteínas! Y lo que es aún más sorprendente es que cada una de estas proteínas tiene su propia función. ¡Así que no hay dos proteínas que hagan exactamente lo mismo! ¡Ni siquiera puedo comprender completamente lo que eso significa!

Si lo que dijo @burcidi es cierto, que hay miles de millones de proteínas en una sola célula, ¿te imaginas cuántas proteínas están trabajando todo el tiempo para que funcionen nuestros órganos, todo nuestro cuerpo?

Mis notas de clase dicen que hay al menos cien billones de células en el cuerpo. Entonces, cien billones de veces diez mil millones nos da la cantidad total de proteínas en nuestro cuerpo. El resultado resulta ser: uno por diez elevado a veinticuatro. ¡Ni siquiera estoy seguro de lo que eso significa! ¡¿Supongo que diez, seguidos de veinticuatro ceros ?! ¡Eso es mucha proteína! burcidi 19 junio 2012

@ anon26424-- Parece una pregunta sencilla y sencilla, pero no lo es. En realidad, los científicos no conocen el número exacto o la variedad de proteínas en una célula. Y estoy seguro de que va de una celda a otra. Pero se estima que hay alrededor de diez mil millones de proteínas en una célula humana.

La razón por la que su pregunta es complicada es porque preguntó "proteínas diferentes". Estos diez mil millones de proteínas son definitivamente de diferentes variedades, miles de ellas. Pero como dije, no sabemos el número exacto.

Si necesita esta información para la tarea, creo que es seguro decir que hay aproximadamente diez mil millones de proteínas de al menos diez mil tipos en una célula humana. SteamLouis 18 de junio de 2012

@mankygoat, @ ElizaBennett-- No sé la respuesta exacta, pero mi instructor estaba hablando sobre un libro de química en clase recientemente. Este químico, creo que se llamaba deDuve, estimó que había alrededor de tres millones de combinaciones de proteínas (proteínas diferentes) en la tierra.

Calculó esto basándose en la información de que cada proteína se compone de menos de cien aminoácidos a más de mil. Supuso que una proteína típica tendría alrededor de doscientos aminoácidos. Y como hay veinte aminoácidos diferentes, las combinaciones posibles serían un cálculo de veinte elevado a doscientos.

Entonces creo que @ElizaBennett tiene razón. Para calcular el espacio de las proteínas, puede estimar la longitud de una proteína típica y luego calcular las posibles combinaciones. ElizaBennett 2 de junio de 2011

@ anon137829 - ¿Qué hace el ARN si no crea proteínas? Veo más o menos lo que dice el artículo, que cada gen codifica una proteína.

@mankygoat: tengo la misma pregunta. Asumiría que implica tomar las longitudes prácticas mínima y máxima de una proteína y ver cuántas combinaciones podrían existir dentro de ese rango compuesto por 20 aminoácidos. anon154021 19 febrero 2011

¿Cuál es la cantidad total de aminoácidos en el cuerpo humano? ¿Hay alguna forma de calcular esto? Bastará con una estimación aproximada. mankygoat 31 julio 2009

¿Cómo se calculó el espacio total de posibles proteínas? ¿Y sobre qué base se realizó este cálculo? anon26424 13 de febrero de 2009


Los científicos rompen el mito de que nuestros cuerpos tienen más bacterias que las células humanas

A menudo se dice que las bacterias y otros microbios de nuestro cuerpo superan en número a nuestras propias células en una proporción de diez a uno. Ese es un mito que debería olvidarse, dicen investigadores de Israel y Canadá. Calculan que es más probable que la relación entre los microbios residentes y las células humanas sea uno a uno.

Un 'hombre de referencia' (uno que pesa 70 kilogramos, 20 y 30 años y 1,7 metros de altura) contiene en promedio alrededor de 30 billones de células humanas y 39 billones de bacterias, dicen Ron Milo y Ron Sender del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel. y Shai Fuchs en el Hospital for Sick Children de Toronto, Canadá.

Esos números son aproximados y mdash, pero otra persona podría tener la mitad o el doble de bacterias, por ejemplo, pero lejos de la proporción de 10: 1 comúnmente asumida.

& ldquoLos ​​números son lo suficientemente similares como para que cada evento de defecación pueda cambiar la proporción para favorecer a las células humanas sobre las bacterias, & rdquo, concluyen delicadamente en un manuscrito publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv.

El mito de 10: 1 persistió a partir de una estimación de 1972 realizada por el microbiólogo Thomas Luckey, que fue "ejecutada de manera elegante, pero probablemente nunca fue destinada a ser citada ampliamente décadas más tarde", dicen los autores del artículo. En 2014, el biólogo molecular Judah Rosner de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. En Bethesda, expresó sus dudas sobre la afirmación de 10: 1, y señaló que había muy pocas estimaciones buenas para la cantidad de células humanas y microbianas en el cuerpo.

Milo, Sender y Fuchs decidieron volver a estimar el número revisando una amplia gama de datos experimentales recientes en la literatura, incluidos los análisis de ADN para calcular el número de células y la resonancia magnética para calcular el volumen del órgano. La gran mayoría de las células humanas son glóbulos rojos, señalan (consulte 'Recuento de células humanas').

Factor fecal
Una sobreestimación particular en el trabajo de Luckey & rsquos se relaciona con la proporción de bacterias en nuestro intestino, dicen Milo y sus colegas. Luckey estimó que los intestinos contienen alrededor de 10 14 bacterias, asumiendo que había 10 11 bacterias en un gramo de heces, y escalando eso por el volumen de un litro del tubo digestivo, que se extiende desde la boca hasta el ano.

Pero la mayoría de las bacterias residen solo en el colon (que tiene un volumen de 0,4 litros), señalan Milo y sus colegas, y las mediciones y las mediciones sugieren que hay menos bacterias en las muestras de heces de lo que pensaba Luckey.

Al juntar este tipo de cálculos, los investigadores producen una proporción de células microbianas a humanas para el hombre promedio de 1.3: 1, con una amplia incertidumbre. Milo se negó a comentar sobre el artículo porque está en revisión en una revista científica.

"Es bueno que ahora todos tengamos una mejor estimación para citar", dice Peer Bork, bioinformático del Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg, Alemania, que trabaja en el ser humano y otros microbiomas complejos. "Pero no creo que tenga ningún significado biológico".

Este artículo se reproduce con permiso y se publicó por primera vez el 8 de enero de 2016.


3.4.3 La diversidad genética puede surgir como resultado de una mutación o durante la meiosis

Oportunidades para el desarrollo de habilidades

Las mutaciones genéticas implican un cambio en la secuencia de bases de los cromosomas. Pueden surgir espontáneamente durante la replicación del ADN e incluyen la deleción y sustitución de bases. Debido a la naturaleza degenerada del código genético, no todas las sustituciones de bases provocan un cambio en la secuencia de aminoácidos codificados. Los agentes mutagénicos pueden aumentar la tasa de mutación genética.

Las mutaciones en el número de cromosomas pueden surgir espontáneamente por no disyunción cromosómica durante la meiosis.

La meiosis produce células hijas que son genéticamente diferentes entre sí.

El proceso de la meiosis solo con suficiente detalle para mostrar cómo:

  • dos divisiones nucleares dan lugar generalmente a la formación de cuatro células hijas haploides a partir de una sola célula madre diploide
  • células hijas genéticamente diferentes son el resultado de la segregación independiente de cromosomas homólogos
  • el cruce entre cromosomas homólogos da como resultado una mayor variación genética entre las células hijas.

Los estudiantes deben poder:

  • diagramas completos que muestran el contenido cromosómico de las células después de la primera y segunda división meiótica, cuando se da el contenido cromosómico de la célula madre
  • explicar los diferentes resultados de la mitosis y la meiosis
  • reconocer dónde ocurre la meiosis cuando se le da información sobre un ciclo de vida desconocido
  • explicar cómo la fertilización aleatoria de gametos haploides aumenta aún más la variación genética dentro de una especie.

Los estudiantes podrían examinar la meiosis en portaobjetos preparados de tejido vegetal o animal adecuado.

  • usa la expresión 2 norte para calcular el número posible de diferentes combinaciones de cromosomas después de la meiosis, sin cruzar
  • derivar una fórmula de esto para calcular el número posible de diferentes combinaciones de cromosomas después de la fertilización aleatoria de dos gametos,

¿Cuántas especies hay en la Tierra?


¡Ocho millones setecientas mil especies! (Más o menos 1,3 millones).

Ese es un nuevo número total estimado de especies en la Tierra, el cálculo más preciso jamás ofrecido, con 6.5 millones de especies encontradas en tierra y 2.2 millones que habitan en las profundidades del océano.

Hasta ahora, se decía que la cantidad de especies en la Tierra se encontraba en algún lugar dentro del amplio rango de 3 a 100 millones.

El nuevo estudio, publicado ayer en la revista de acceso abierto Biología PLoS, dice que un asombroso 86% de todas las especies en la tierra y el 91% de las que se encuentran en los mares aún no se han descubierto, descrito y catalogado.

Dice el autor principal Camilo Mora de la Universidad de Hawái y la Universidad de Dalhousie en Halifax, Canadá: “La pregunta de cuántas especies existen ha intrigado a los científicos durante siglos y la respuesta, junto con la investigación de otros sobre la distribución y abundancia de las especies, es particularmente importante ahora porque una gran cantidad de actividades e influencias humanas están acelerando la tasa de extinciones. Muchas especies pueden desaparecer incluso antes de que sepamos de su existencia, de su nicho y función únicos en los ecosistemas, y de su contribución potencial a la mejora del bienestar humano ".

“Este trabajo deduce el número más básico necesario para describir nuestra biosfera viviente”, dice el coautor Boris Worm de la Universidad de Dalhousie. “Si no supiéramos, ni siquiera en un orden de magnitud (¿1 millón? ¿10 millones? ¿100 millones?) - la cantidad de personas en una nación, ¿cómo planearíamos para el futuro? Lo mismo ocurre con la biodiversidad. La humanidad se ha comprometido a salvar especies de la extinción, pero hasta ahora hemos tenido poca idea real de cuántas hay ”.

El equipo refinó el total estimado de especies a 8,7 millones identificando patrones numéricos dentro del sistema de clasificación taxonómica (que agrupa formas de vida en una jerarquía piramidal, clasificada hacia arriba de especie a género, familia, orden, clase, filo, reino y dominio). ).

Al analizar la agrupación taxonómica de los 1,2 millones de especies que se encuentran actualmente en el Catálogo de vida y el Registro mundial de especies marinas, los investigadores descubrieron relaciones numéricas fiables entre los niveles taxonómicos superiores más completos y el nivel de especie.

Carl Zimmer explica el método en su Descubrir blog, The Loom:

El método se basa en la taxonomía de Linne. Si bien nos quedan muchas especies nuevas por encontrar, es posible que hayamos encontrado la mayoría de las clases, órdenes y filos. Resulta que para varios grupos (mamíferos, aves, etc.) el número de cada una de estas clasificaciones aumenta a medida que desciende la jerarquía.


(Vea el gráfico anterior, cortesía del Censo de Vida Marina, a través de The Loom).

(En caso de que haya perdido la pista ... Los organismos en el dominio eucariota tienen células que contienen estructuras complejas encerradas dentro de membranas. El estudio solo examinó las formas de vida a las que los científicos les otorgaron, o potencialmente otorgaron, el estado de "especie". No se incluyen: ciertos micro- organismos y "tipos" de virus, por ejemplo, que podrían ser muy numerosos).

Pero no todo el mundo acepta este cálculo. En primer lugar, no incluye la imagen completa de la vida, según Noticias de la naturaleza.

El método no funciona para los procariotas (bacterias y arqueas) porque los niveles taxonómicos más altos no están bien catalogados como es el caso de los eucariotas. En el total de Mora se incluye una estimación conservadora de "límite inferior" de unos 10.000 procariotas, pero, en realidad, es probable que asciendan a millones.

Jonathan Eisen, experto en diversidad microbiana de la Universidad de California en Davis, dijo que encontró decepcionante el nuevo artículo.

“Esto es similar a decir, 'Los dinosaurios vagaban por la Tierra hace más de 500 años'”, dijo. "Si bien es cierto, ¿de qué sirve decirlo?"


Pero uno de sus mayores admiradores, el respetado Lord Robert May de Oxford, ex presidente de la Royal Society del Reino Unido, publicó un comentario junto al estudio, elogiando el "nuevo enfoque imaginativo" de los investigadores.


Discusión

En este artículo, hemos mostrado cómo las estimaciones de orden de magnitud junto con la accesibilidad de números medidos de importancia biológica proporcionan una imagen útil de una amplia gama de problemas biológicos, aunque este enfoque es solo uno de muchos y no lo estamos defendiendo como la forma única o "correcta" de estudiar los sistemas vivos. A través de una serie de estudios de casos ilustrativos (en lugar de completos) que incluyen: (I) uno de los grandes misterios de la biología celular, a saber, cómo de una célula provienen muchas, (ii) los mecanismos que gobiernan el flujo regulado de materiales dentro y fuera de las células vivas, y (iii) un estudio del presupuesto de carbono en la fotosíntesis tanto a escala de biosfera como de células individuales, vemos que la aritmética biológica puede ser una herramienta poderosa para comprender el mundo viviente que complementa las poderosas herramientas basadas en el razonamiento cualitativo que han dado lugar a la biología moderna. .

Es justo preguntarse si este énfasis en la cuantificación realmente aporta algo nuevo y convincente al análisis de los fenómenos biológicos. Estamos convencidos de que la respuesta a esta pregunta es sí y de que este giro numérico del análisis biológico conlleva una serie de consecuencias interesantes. Primero, un énfasis cuantitativo permite descifrar las fuerzas dominantes en juego en un proceso biológico dado (por ejemplo, demanda de energía o demanda de esqueletos de carbono). En segundo lugar, los BioEstimates de orden de magnitud fusionados con BioNumbers ayudan a revelar los límites de los procesos biológicos (tiempo mínimo de generación o productividad primaria neta global apropiada por los humanos) o la falta de los mismos (energía solar disponible que incide en la Tierra frente a las demandas de la humanidad). Por último, los números pueden resultar esclarecedores si agudizan las preguntas que hacemos sobre un problema biológico determinado. Muchos experimentos biológicos informan sus datos en forma cuantitativa y, en algunos casos, siempre que los modelos sean verbales en lugar de cuantitativos, la teoría quedará rezagada con respecto a los experimentos. Por ejemplo, si se considera la relación entrada-salida en una red reguladora de genes o una red de transducción de señal, una cosa es decir que la salida sube o baja y otra muy distinta es decir cuánto (53).

Dada la avalancha de datos que emanan de las nuevas técnicas moleculares, hay muchas razones para creer que cada vez habrá más pistas cuantitativas disponibles para inferencias cada vez más sofisticadas sobre los mecanismos de acción biológica. Esperamos que los lectores de este artículo se sientan inspirados para unirse a nosotros en nuestro entusiasmo por el enfoque cuantitativo defendido aquí y hacer sus propios envíos a la base de datos de BioNumbers y, de manera similar, utilizarán estimaciones de orden de magnitud simple como una forma de descubrir vínculos o vínculos previamente descubiertos. llamar la atención sobre paradojas y acertijos en sus propias áreas de investigación.


La primera estimación científica del total de bacterias en la Tierra muestra cifras mucho mayores de las que se conocían antes

ATENAS, Georgia - Están en todas partes. Las bacterias son las masas apiñadas del mundo microbiano, que realizan tareas que incluyen todo, desde causar enfermedades hasta fijar nitrógeno en el suelo. Ahora, por primera vez, un equipo de investigadores de la Universidad de Georgia ha realizado una estimación directa del número total de bacterias en la Tierra, y el número hace que la población humana del mundo parezca francamente insignificante.

El grupo, dirigido por el microbiólogo William. B. Whitman, estima que el número es de cinco millones de billones de billones, eso es un cinco con 30 ceros después. Míralo de esta manera. Si cada bacteria fuera un centavo, la pila alcanzaría un billón de años luz. Estos números casi incomprensibles dan solo un esbozo de la enorme omnipresencia de las bacterias en el mundo natural.

"Simplemente no había habido estimaciones del número de bacterias en la Tierra", dijo Whitman. "Debido a que son tan diversos e importantes, pensamos que tenía sentido tener una idea de su magnitud".

El estudio fue publicado en junio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias y fue financiado en parte por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Energía de Estados Unidos. Los coautores del artículo de la Universidad de Georgia fueron el Dr. David Coleman del Instituto de Ecología y el Dr. William Wiebe del Departamento de Ciencias Marinas.

Cuando las personas piensan en bacterias, es probable que primero consideren las desagradables que causan enfermedades, pero las bacterias dentro de todos los animales combinados, incluidos los humanos, representan menos del uno por ciento de la cantidad total. Con mucho, el mayor número se encuentra en el subsuelo, el suelo y los océanos.

Los científicos prefieren llamar a las bacterias "procariotas", un término que describe un organismo unicelular sin núcleo. Los procariotas son extraordinariamente diversos y van desde células parecidas a plantas que producen oxígeno molecular en los océanos hasta bacterias del suelo responsables de la fertilidad.

Los científicos han encontrado estas células a 40 millas de altura en la atmósfera y debajo del fondo del océano a unas siete millas de profundidad.

Para estimar el número total de bacterias en la Tierra, el grupo de Georgia dividió la Tierra en varias áreas, incluidos los entornos oceánicos y acuáticos, el suelo, el subsuelo del suelo y otros hábitats como el aire, el interior de los animales y otros hábitats. la superficie de las hojas. El estudio trajo algunas sorpresas.

"Al combinar mediciones directas del número de células procariotas en varios hábitats, encontramos que el número total de células era mucho mayor de lo que esperábamos", dijo Whitman.

Después de hacer una lista de hábitats conocidos de bacterias, el grupo buscó en la literatura científica mediciones directas del número de células y la cantidad de carbono en las células de estos hábitats. Descubrieron que la gran mayoría de las bacterias se encuentran en el agua del mar, el suelo y el subsuelo oceánico y del suelo, por lo que comenzaron a examinar estos hábitats más a fondo.

Se han realizado numerosas mediciones directas del número total de bacterias en los océanos, y se eligieron valores medios para representar los tres principales hábitats oceánicos: los 200 metros superiores, el océano profundo y los 10 centímetros superiores de sedimentos oceánicos profundos.

El suelo se dividió en tipos forestales y no forestales. Luego, los investigadores utilizaron medidas directas detalladas de dos estudios representativos de estos tipos de suelo para calcular el número total de bacterias del suelo. Solo estaban disponibles nueve conjuntos de datos para el subsuelo, pero Whitman utilizó evidencia indirecta para completar la imagen de las bacterias del subsuelo.

"Estimamos que entre el 92 y el 94 por ciento de los procariotas de la Tierra se encuentran en el subsuelo del suelo", dijo Whitman. "Consideramos que el subsuelo incluye sedimentos marinos por debajo de unas cuatro pulgadas y hábitats terrestres por debajo de unos 30 pies".

Otra parte importante del estudio fue una estimación del contenido de carbono en las bacterias. El carbono, por supuesto, es un elemento crucial en numerosos procesos naturales, por lo que conocer la cantidad podría contribuir sustancialmente al conocimiento de los ciclos del carbono. Los científicos asumen que el carbono de las bacterias que viven en el suelo y el subsuelo ocupa aproximadamente la mitad de su peso seco. Por lo tanto, el equipo descubrió que la cantidad total de carbono bacteriano en el suelo y el subsuelo es otro número asombroso, 5 X 1017 go el peso del Reino Unido.

Sorprendentemente, el grupo de Georgia descubrió que el carbono total de las bacterias es casi igual al carbono total que se encuentra en las plantas. La inclusión de este carbono en los modelos globales aumentará en gran medida las estimaciones de la cantidad de carbono almacenado en los organismos vivos. Las nuevas estimaciones también podrían cambiar las suposiciones sobre la cantidad relativa en las plantas de otros nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo.

"Se había estimado antes que la mitad del protoplasma vivo en la Tierra es microbiano, pero nuestras nuevas cifras indican que esta estimación es probablemente demasiado conservadora", dijo Whitman.

El estudio podría abrir nuevas áreas de investigación, especialmente sobre la tasa de mutaciones y cómo operan las bacterias en la naturaleza. Los nuevos números también señalan una vez más que los eventos que son extremadamente raros en el laboratorio podrían ocurrir con frecuencia en la naturaleza. Mientras tanto, a pesar de la nueva estimación del total de bacterias, los investigadores están ocupados con solo enumerar el número de especies bacterianas.

Mientras tanto, considere este problema: debido a que la cantidad de bacterias es tan grande, los eventos que ocurrirían una vez en 10 mil millones de años en el laboratorio ocurrirían cada segundo en la naturaleza.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Georgia. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Prueba matemática para el requisito del diseñador

Nunca se ha demostrado en el laboratorio ni en ningún otro lugar que una estructura compleja, como un organismo vivo, pueda formarse por casualidad sin una entrada inteligente. Con el tiempo suficiente, razona la cosmovisión naturalista, todo es al menos posible. El problema con este punto de vista es que el grado de información y complejidad requerido para que los organismos vivos puedan "vivir" es tal que, aparte del diseño inteligente deliberado, por lo que sabemos ahora, sin importar las condiciones, el tiempo por sí solo no lo hará. permitir la construcción naturalista de la vida. El evolucionista Stephen Jay Gould declaró que incluso si la historia evolutiva en la tierra se repitiera un millones de veces, duda si algo como Homo sapiens volvería a desarrollarse jamás (Gould, 1989; véase también Kayzer, p. 86, 1997).

Muchos investigadores han concluido que la probabilidad de que la vida surja por casualidad es tan remota que tenemos que etiquetarla como una imposibilidad. Por ejemplo, Hoyle (1983) observa que la probabilidad de sacar diez bolas blancas o diez negras de una caja grande llena de bolas que contiene el mismo número de bolas blancas y negras es cinco veces de un millón. Si aumentamos el número a 100 y sacamos juegos de 100 bolas, la probabilidad de sacar 100 bolas negras o 100 blancas seguidas es ahora tan baja que, a todos los efectos prácticos, es imposible.

Para ilustrar este concepto aplicado en biología, se examinará una estructura ordenada de solo 206 partes. Este no es un gran número: el esqueleto humano adulto, por ejemplo, contiene un promedio de 206 huesos separados, todos ensamblados en un todo funcional perfectamente integrado. Y todos los sistemas del cuerpo, incluso los orgánulos de nuestras células, son mucho más complejos que esto.

Para determinar el número posible de diferentes formas en que se podrían conectar 206 partes, considere un sistema de una parte que se puede alinear de una sola manera (1 x 1) o un sistema de dos partes de dos maneras (1 x 2) o 1 , 2 y 2, 1 un sistema de tres partes, que se pueden alinear de seis formas (1 x 2 x 3), o 1, 2, 3 2, 3, 1 2, 1, 3 1, 3, 2 3, 1, 2 3, 2, 1 una de cuatro partes en 24 formas (1 x 2 x 3 x 4), y así sucesivamente. Así, un sistema de 206 partes podría alinearse en 1 x 2 x 3… 206 formas diferentes, igual a 1 x 2 x 3… x 206. Este número se llama “206 factorial” y se escribe “¡206!”.

¡El valor 206! es un número enormemente grande, aproximadamente 10 388, que es un "1" seguido de 388 ceros, o:

10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,
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Logro de solamente el general correcto posición requerido (ignorando por ahora de dónde provienen los huesos, su ubicación al revés o del lado derecho hacia arriba, su alineación, el origen de los tendones, ligamentos y otras estructuras de soporte) para las 206 partes ocurrirá solo una vez de cada 10 388 surtidos aleatorios. Esto significa que existe una posibilidad de 10 388 de que se seleccione el orden correcto en la primera prueba, y todas y cada una de las pruebas posteriores, dados todos los huesos tal como existen actualmente en nuestro cuerpo.

Si se pudiera completar una nueva prueba cada segundo por cada segundo disponible en toda la vista evolutiva estimada del tiempo astronómico (alrededor de 10 a 20 mil millones de años), usar la estimación más conservadora nos da de 10 a 18 segundos las posibilidades de que la posición general correcta se obtendrá al azar es menos de una vez en 10 mil millones de años. Esto producirá una probabilidad de solo uno de cada 10 (388-18) o uno de cada 10 370.

Si cada parte tiene solo el tamaño de un electrón, una de las partículas más pequeñas conocidas en el universo, y todo el universo conocido estuviera sólidamente lleno de conjuntos de huesos, esta área estimada de manera conservadora en 100 mil millones de años luz cúbicos podría contener solo alrededor de 10 130 juegos de 206 piezas cada uno. ¿Cuál es la posibilidad de que solo uno de estos 10 130 conjuntos, cada uno organizando sus miembros al azar, lograrán la alineación correcta solo una vez en diez mil millones de años? Supongamos también que inventamos una máquina capaz de realizar no una prueba por segundo, sino mil millones de billones de pruebas diferentes cada segundo en cada uno de los 10 130 conjuntos. The maximum number of possible trials that anyone could possibly conceive being made with this type of situation would permit a total of 10 166 trials (10 130 x 10 18 x 10 18 ). Even given these odds, the chance that one of these 10 166 trials would produce the correct result is only one out of 10 388 , or only one in 10 222 trials for all sets.

Further, all the parts must both first exist and be instantaneously assembled properly in order for the organism to function. For all practical purposes, a zero possibility exists that the correct general position of only 206 parts could be obtained simultaneously by chance and the average human has about 75 trillion cells! The human cerebral cortex alone contains over 10 billion cells, all arranged in the proper order, and each of these cells is itself infinitely complex from a human standpoint. Each of the cells in the human body consists of multi-thousands of basic parts such as organelles and multi-millions of complex proteins and other parts, all of which must be assembled both correctly and instantaneously as a unit in order to function. This required balance and assembly must be maintained even during cell division.

This illustration indicates that the argument commonly used by evolutionists “given enough time, anything is possible” is wanting. Evolutionary naturalism claims that the bone system happened as a result of time, luck, and “natural” forces, the last element actually holding the status of a god . Time, the chief escape that naturalism must rely on to support its theory, is thus a false god . Complex ordered structures of any kind (of which billions must exist in the body for it to work) cannot happen except by design and intelligence, and they must have occurred simultaneously for the unit to function. Scientists recognize this problem, and this is why Stephen Jay Gould concluded that humans are a glorious evolutionary accident which required 60 trillion contingent events (Gould, 1989, see also Kayzer, p. 92, 1997).

Of course, the naturalistic evolution assumption does not propose that the parts of life resulted from an assembly of bones, but instead proposes that an extended series of stepwise coincidences gave rise to life and the world as we know it. In other words, the first coincidence led to a second coincidence, which led to a third coincidence, which eventually led to coincidence “i,” which eventually led up to the present situation, “N.” Evolutionists have not even been able to posit a mechanistic “first” coincidence, only the assumption that each step must have had a survival advantage and only by this means could evolution from simple to complex have occurred. Each coincidence “i” is assumed to be dependent upon prior steps and to have an associated dependent probability “Pi.” The resultant probability estimate for the occurrence of evolutionary naturalism is calculated as the product series, given the following:

norte the number of stepwise coincidences in the evolutionary process
I = the index for each coincidence: i = 1,2,3 …
Pi the evaluated dependent probability for the i’th coincidence
PE = the product probability that everything evolved by naturalism.

Innumerable steps are postulated to exist in the evolutionary sequence, therefore N is very large (i.e., norte …). All values of Pi are less than or equal to one, with most of them much smaller than 1. The greater the proposed leap in step I, the smaller the associated probability Pi 1, and a property of product series where norte is very large and most terms are significantly less than one quickly converges very close to zero.

The conclusion of this calculation is that the probability of naturalistic evolution is essentially zero. Sir Fred Hoyle (1982) calculated “the chance of a random shuffling of amino acids producing a workable set of enzymes” to be less than 10 40,000 , and the famous unrealistically optimistic Green Band equation gives the chance of finding life on another planet in the order of only one in 10 30 .

These probabilities argue that the chance distribution of molecules could never lead to the conditions favorable for the spontaneous development of life. The reasoning that leads us to this conclusion is that living molecules contain a large number of elements which must be instantly assembled in a certain order for life. The probability of the required order in a single basic protein molecule arising purely from chance is estimated at 10 43 (Overman, 1997). Since thousands of complex protein molecules are required to build a simple cell, probability moves chance arrangements of these molecules outside the realm of possibility. The smallest proteins have an atomic mass of 100,000 or more atomic mass units (AMU), which is equal to 100,000 hydrogen atoms (Branden and Tooze, 1991). And this calculation evaluates only the necessary pedido of parts, not a functional arrangement, i.e., one that works. Even if the gears of a clock are arranged in the correct pedido, the clock will not function properly until the gears are properly meshed, spaced, adjusted, the tolerances are correct, and the system is properly secured.

A problem with understanding the concept “life” is that although we now have identified many of the chemicals which are necessary, researchers do not yet know all of the factors necessary for life “to live.” Further, even assembling the proper chemicals together does not produce life. The proper arrangement of amino acids to form protein molecules is only one small requirement for life. Most animals are constructed of millions of cells, and the cell itself is far more complicated than the most complex machine ever manufactured by humans.

The famous illustration “the probability of life originating from accident is comparable to the probability of the unabridged dictionary resulting from an explosion in a print shop” argues that information and complex systems cannot come about by chance, but can only be the product of an intelligent designer. Books likewise do not come about by chance, but are the product of both reasoning and intelligence (although some books may cause us to wonder about the author, but this is another problem!). Even Darwin admitted in his writings that it was extremely difficult, or impossible, to conceive that this immense and wonderful universe, including humans with our capacity of looking far backward and far into the future, was the result of blind chance.


How to Find More Fun Untamed Science Human Biology Information

We’ve organized the Human Biology portal into the major organ systems:

To find out more information about each of these systems, simply click the link here or in the sidebar at right. Within each organ system, you can find more in-depth articles about different components of the system. An article on blood could be under the circulatory system, for example, or an article about stomachs could be found under the digestive system page.

At the bottom of each organ systems page, we even have links to more relevant, fun articles. For example, an article about gluten-free diets can be found under the digestive system page. And throughout, our signature videos to help explain the concepts.


Fun Facts about the Blue Whale!

As the largest animal on earth – even larger than any known species of dinosaur to have ever lived – it is no surprise the blue whale continues to fascinate. Despite relatively little being known about it, there are still many fun facts and interesting biological concepts that can be explored with the species.

Larga vida

With so little being known about the blue whale and its life history, you may wonder how scientists can estimate the species’ lifespan with any degree of certainty. Although there are several ways to do this, one of the most novel, reliable, and fascinating techniques is the use of the animal’s ear wax, known as cerumen.

Throughout the whale’s life, cerumen is deposited in the whale’s ear canal eventually forming long ‘plugs’. These are layered in visible light and dark sections, each indicating a switch in diet between feeding seasons. By counting these layers much like the rings of a tree, researchers can effectively count each year that the whale visited its winter feeding grounds. Each chronologically deposited light and dark layer (lamina) indicates a switch between fasting during migration and feeding, with one set laid down each year. Thus the number of these layers can be used as an indicator of age.

Before the development of earplugs as an aging method, layers in baleen plates were used. However, these wear down and are not as reliable as a metric. Also, estimates were often made by counting corpora albicantia, fibrous masses on the ovaries of female blue whales. These scars record the number of ovulations (or perhaps pregnancies) for the individual and have been used in the past as an estimator of age.

Large and Loud

Not only is the blue whale very large, but it is also very loud. They are known for emitting a series of pulses, groans, and moans in their communications with each other. These are often so loud that may allow them to hear each other from as far as 1,000 miles away under the right conditions. Perhaps unsurprisingly, they also have an excellent sense of hearing.

In addition to communications between individuals, scientists also believe that blue whales may use this powerful vocalization and a keen sense of hearing in combination as a type of sonar-navigation system, bouncing sounds off of the ocean floor and navigating based on their ‘echoes’. This may be a particularly useful ability in the darkest depths of the oceans where light does not reach, making vision largely useless for navigation purposes.

The Biggest of the Big

At about 100 feet long and nearly 200 tons, the blue whale is the largest animal species in the world. However, not all populations and subspecies of blue whales are created equal. In fact, of the five known subspecies of blue whales, members of the Antarctic (Balaenoptera musculus intermedia) populations tend to be even larger than other blue whale subspecies. While most blue whales grow to about 90 feet long, these Antarctic behemoths can grow to about 100 feet long, weighing roughly 170 tons (330,000 pounds).

Skin Prints

Besides its size and shape, the mottled skin of the blue whale is also a distinguishing feature. These patterns on the skin of the whale are present on their sides, back, and belly, and are unique to each individual. While the size and shape can usually help to easily distinguish the blue whale from other species of whale, for example, the mottling on their skin can be used to identify individuals within the species or group of whales (pod). This is particularly helpful for researchers of the poorly understood species as it allows them to be confident in classifying their observations of particular individuals.


Ver el vídeo: Todo lo que debes saber de las células procariotas eubacterias Documental (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Deverell

    Aún no lo has hecho.

  2. Dokazahn

    maravillosamente, este mensaje de valor

  3. Samulkis

    Acabas de visitar una gran idea

  4. Vemados

    Creo que estás equivocado. Puedo defender la posición. Escríbeme en PM, nos comunicaremos.



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