CICLO DEL AGUA

El ciclo del Agua en la Tierra se repite eternamente Cataratas, vapores de Agua, nieve, lluvia, manantiales, riachuelos, ríos, mares, océanos, glaciares. El ciclo nunca se rompe Siempre hay la misma cantidad de Agua en la Tierra.
Es la misma que han vivido todas las especies que han existido ¡Qué increíble materia es el Agua! Es una de las más inestables de todas Toma la forma líquida del Agua corriente, la gaseosa del vapor de Agua o la sólida del hielo.

LA FOTOSÍNTESIS

La Fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz.
La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.
Fase primaria o lumínica
La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.
La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.
Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.

Molécula de clorofila
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito.
Fase secundaria u oscura
La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.

En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azúcar.
Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más.
A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.
Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la clorofila, y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera.
El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol. Esta condición es la razón de la existencia del mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.
Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria sus actividades.
Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja mucho en este tipo de nvestigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son prometedoras.

Importancia biológica de la fotosíntesis
La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la Biosfera por varios motivos:
1. La síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica se realiza fundamentalmente ediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.
2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos
3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.
4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.
Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

¿CÓMO FUE LA TIERRA Y LA ATMÓSFERA PRIMITIVA?

Formación de la Tierra por acreción.
Recordemos que la fuerza de gravedad es una fuerza de atracción directamente proporcional a la magnitud de las masas, pero inversamente proporcional a la distancia entre ellas. Y acreción es el crecimiento de un cuerpo por adición de partículas desde el exterior. Así, por acción de la fuerza de gravedad la Tierra se fue formando e incrementando su masa, al tiempo que atraía hacia sí la masa (materia) que la circundaba. La Tierra se formó entonces por acreción o agregación de la materia circundante cuando se estaba formando el Sistema Solar Planetario.
La violencia de estos impactos que fueron formando a los planetas -y a la Tierra-. Se precipitaban sobre la superficie de la naciente Tierra objetos de todos tamaños; desde pequeños como rocas hasta decenas de kilómetros de diámetro y mucho más.
La cantidad de energía depositada en la Tierra a causa de estos impactos fue enorme. Después de chocar con la Tierra, el objeto simplemente perdía su energía de movimiento, pero por la ley de la conservación de la energía, la energía cinética se convertía toda en energía calorífica, que finalmente elevaba la temperatura.
Existieron otros mecanismos productores de calor, como la radiactividad a partir de diversos elementos químicos. Todo ello hace suponer que la Tierra primitiva se encontró en un estado semifundido, con océanos de magma (véase la figura 1), en donde las rocas y los metales podían fluir como líquidos viscosos. Esta circunstancia hizo posible que se realizara por sí solo un fraccionamiento de la materia que componía la Tierra por orden de densidades. Es decir, por la movilidad del estado líquido, los materiales más densos fluyeron al fondo y los menos densos fueron desplazados a capas superiores. Se piensa que de esta manera la mayor parte del hierro que constituye la Tierra -el 35% de la masa de la Tierra se debe al hierro- se fue al fondo. Este hundimiento gigantesco generó aún más calor, elevando la temperatura promedio de la Tierra a alrededor de 6000 ˚C.
Como resultado de estos fenómenos, el núcleo de la Tierra quedó constituido con el material más denso en ella: algo de níquel y hierro sólidos. Por encima de este núcleo se acomodó una capa de hierro líquido y luego el manto, que hoy en día también se encuentra en estado líquido. La capa más superior es la litosfera, que comparativamente a las anteriores es la menos densa. Así, la materia se fraccionó por orden de densidades y la Tierra adoptó una estructura en capas concéntricas (figura 2). De no haber alcanzado la Tierra primitiva un estado semifundido, no conoceríamos su estructura en capas concéntricas y las rocas y metales sólidos que la formaban hubieran quedado dispersos al azar en toda la extensión de su volumen, como en un gran mosaico heterogéneo.


Al cabo de 10 millones de años (apenas el 0.2% de la edad de la Tierra) nuestro planeta había alcanzado casi su tamaño final, aunque durante los siguientes 100 millones de años continuó recibiendo sobre su superficie el impacto de planetesimales de gran talla, con su carga acompañante de materia y de energía.
Formación de la atmósfera
Los gases más abundantes que formaron parte de nuestro Sistema Solar Planetario fueron el hidrógeno y el helio. Estos gases no persistieron y no llegaron a constituir una atmósfera para la Tierra porque son los más ligeros y la masa de la Tierra -ni siquiera la masa actual- no es lo suficientemente grande como para poder retenerlos; simplemente se fueron escapando hacia el espacio. La historia es muy diferente para los planetas gigantes, como Júpiter o Saturno, que dada su gran masa han retenido hasta nuestros días al hidrógeno y al helio en la abundancia que, se calcula, tuvo el Universo cuando nuestro Sistema Solar se estaba formando.
La acumulación de una capa gaseosa que constituiría nuestra atmósfera primitiva se fue formando en el intervalo de 200 a 300 millones de años después del origen de la Tierra. Antes de eso no podía existir una atmósfera por varios motivos:
1. La Tierra no tenía suficiente fuerza de gravedad para retener a las moléculas de la atmósfera.
2. La Tierra estaba muy caliente, lo que facilitaba el desprendimiento de los gases ligeros.
3. El viento solar incidió en ella hasta que se formó la magnetosfera.
Así, durante un lento proceso que ocupó un 2% de la edad de la Tierra (100 millones de años), la atmósfera fue tomando forma y al término de un 6.6% de la edad de la Tierra (300 millones de años) su atmósfera quedó constituida.
Se piensa que el origen de la atmósfera fue a partir de los gases que estaban ocluidos en el interior de la Tierra primigenia. Dada su elevada temperatura, de nuestro planeta emanaban gases desde su interior. A este proceso se le conoce como desgasificación. Otro proceso que contribuyó en menor proporción (aún indeterminada) a la formación de la atmósfera primitiva fue la caída de cometas,
Aunque todavía se investiga cuál pudo ser la composición química de la atmósfera primitiva, se tiene suficiente confianza para suponer que contuvo gases más pesados que el hidrógeno y el helio, tales como vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y nitrógeno (N2), además de otros en mucho menor cantidad [dióxido de azufre (SO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco (NH3) y oxígeno (O2), este último proveniente de la fotólisis del H2O y del CO2, es decir, proveniente de la descomposición de estos dos gases por medio de la luz (fotólisis) que llegaba del Sol]. La cantidad de CO2 en la atmósfera primitiva fue muy superior a la que contiene la atmósfera contemporánea. Debido a las altas temperaturas que prevalecían, algunos minerales como las calcitas se descomponían en CO2 y CO. Se piensa que la cantidad de CO2 en la atmósfera primitiva fue entre 100 y 1000 veces superior a la actual.


Claramente, la temperatura de la Tierra era muy elevada para alojar agua líquida, todo estaba como vapor. El oxígeno no formaba parte de la atmósfera -a excepción del muy escaso oxígeno formado por fotólisis-. El oxígeno fue un producto tardío y netamente de origen biológico en cuanto a su producción masiva.
La Tierra posiblemente estuvo envuelta en una densa masa de vapor de agua, principalmente, la cual reflejaba un color rojizo proveniente de la lava abundante en aquellos tiempos. No podríamos hablar propiamente de una coloración del cielo, no existió un día claro en aquella época. Esa Tierra, por supuesto, era estéril y sujeta todavía a un intenso bombardeo de asteroides y cometas de todos tamaños, desde algunas decenas de metros hasta varias decenas de kilómetros, ¡algunos tan grandes como una montaña!
Formación de la primera corteza sólida
La evidencia actual señala que la primera corteza sólida de la Tierra se formó después de 600 millones de años. Es decir, después de haber transcurrido un 13% de la edad de la Tierra. La actividad geológica de la Tierra primigenia fue intensa, con numerosos volcanes en actividad y fuentes de aguas termales (figura 4). En los días claros, posiblemente predominaba un cielo azul porque ya contenía una atmósfera estable (sin oxígeno); localmente podría tornarse rojiza u os-cura, debido a su exuberante actividad volcánica propia de un planeta con altas temperaturas en su interior, además de la actividad volcánica inducida por la caída de meteoritos y cometas de gran talla.
Intenso bombardeo planetario
Es importante considerar algunos aspectos sobre el intenso bombardeo que experimentó la Tierra (al igual que los demás planetas rocosos) después de haberse formado. Su importancia reside en que tuvieron una marcada influencia sobre el origen de la vida en la Tierra.
Los estudios planetarios han revelado que los planetas rocosos estuvieron sujetos a un bombardeo masivo durante los primeros 500-700 millones de años. Los cuerpos impactantes fueron meteoritos y cometas. Los primeros de una constitución rocosa y/o metálica, y los segundos compuestos de hielos -principalmente de agua, aunque también acompañados en muy pequeñas cantidades de hielos de CO2 y de NH3- y polvo de origen rocoso.
La cantidad de energía que podían depositar tales objetos al chocar con la Tierra era verdaderamente de consideración, al extremo de poder elevar globalmente la temperatura superficial del planeta. A mayor masa y velocidad del bólido al colisionar con la Tierra, mayor era el incremento de la temperatura. Por ejemplo, se ha calculado que el impacto de un objeto tan grande como 500 km de diámetro sería capaz de formar transitoriamente una atmósfera espesa de vapor de roca y liberar tal cantidad de energía que llegaría a esterilizar la superficie de la Tierra primitiva. Y en el caso de contener océanos, los pondría en ebullición por completo. Un desastre de esta magnitud se prolongaría por miles de años, tiempo que duraría la precipitación de toda el agua vaporizada. Esterilizar la Tierra significa que globalmente la elevación de la temperatura sería de más de 110 ˚C, suficiente para aniquilar cualquier forma de vida que hubiera podido surgir sobre esa Tierra inhóspita. En caso de una colisión con un planetesimal de 50-60 km de diámetro, solamente los organismos unicelulares más resistentes al calor podrían sobrevivir. Estos microorganismos se conocen como hipertermófilos, los cuales viven óptimamente en agua a 80-110 ˚C. Posiblemente el número de colisiones gigantescas de este tipo que ocurrieron durante los primeros 500-700 millones de años no excedió de 12.

La era de bombardeo intenso culminó hace 4000 a 3800 millones de años con un periodo de fuerte bombardeo por planetesimales residuales de 10-100 km de diámetro. Luego, el bombardeo decreció gradualmente durante 400 millones de años hasta hace 3500 millones de años. De esa época hasta el presente la frecuencia del bombardeo de planetesimales se ha mantenido constante. Por ejemplo, la frecuencia actual estimada para la caída de un cuerpo de 10 km de diámetro es de una vez cada 100 millones de años. Si creemos a esos números, la Tierra no recibirá un planetesimal de esa talla en aproximadamente 35 millones de años, puesto que hace 65 millones cayó en la Tierra un cuerpo aproximadamente de ese tamaño, justamente en la Península de Yucatán, A este fenómeno se le ha atribuido la extinción de un gran número de especies, entre ellas la de los dinosaurios.


Formación de los océanos
Se tiene evidencia de que los océanos estuvieron presentes desde hace 4400 a 4000 millones de años (entre un 3.7% y 12% del tiempo de la edad de la Tierra). Es decir, uno de los límites de este intervalo coincide aproximadamente con la época de la formación de la primera corteza sólida del planeta. Posiblemente el agua se acomodó en varios océanos aislados, debido a la formación de hondonadas y cuencas por el intenso bombardeo. Los incipientes continentes eran muy pequeños, posiblemente apenas representaban un 8% de la superficie actual de los continentes.
Se tiene evidencia para pensar que el origen del agua de los océanos tuvo varios orígenes. Por una parte, durante el proceso de degasificación, el interior de la Tierra proporcionó una buena parte de vapor de agua. Otras fuentes del líquido vital fueron los mismos meteoritos y asteroides que, aunque rocosos, contienen una porción de agua que puede ser de consideración dado el gran número y tamaño de estos cuerpos. Finalmente, y parece ser la fuente de mayor importancia, fue la contribución por medio de los cometas que, como he mencionado, son enormes cuerpos formados principalmente por hielo de agua.
Evidencia indirecta del origen de la vida en la Tierra
La primera evidencia que señala la existencia de células vivas en la Tierra PRIMITIVA procede no de la identificación de los restos de la misma célula, sino de los productos del metabolismo de células vivas. Por eso esta evidencia es una prueba indirecta del origen de la vida en la Tierra. Estas pruebas consisten en la identificación de compuestos de carbono propios de la actividad metabólica de una célula viva, y también de ciertos compuestos minerales específicos que pueden producir determinados organismos unicelulares. La datación de estos restos permite establecer el surgimiento de la vida en la Tierra a los 700 millones después de haberse formado la Tierra, es decir, hace 3870 millones de años.

CIANOBACTERIA

Referencia en el video: Todas se alimentan del calor de la Tierra salvo una: las cianobacterias o algas “…”… Es la única que tiene la capacidad de volverse hacia la luz del Sol para captar su energía. Es uno de los ancestros más importantes de todas las especies de plantas de ayer y de
hoy. Los arboles----Heredó de la cianobacteria … el poder de captar la energía de la luz.

Las cianobacterias (Cyanobacteria, gr. κυανός kyanós, "azul") son un filo del reino Bacteria (único del dominio del mismo nombre) que comprende las bacterias capaces de realizar fotosíntesis oxigénica. Son los únicos procariotas que llevan a cabo ese tipo de fotosntesis.
Ya a finales del siglo XIX se postuló su origen como células independientes adquiridas por una forma de simbiosis. Investigaciones realizadas en los 80 confirmaron que derivan de cianobacterias próximas a Synechococcus, que contiene clorofila a y ficobiliproteínas al igual que los cloroplastos de las algas rojas.

ARQUEOBACTERIAS

Referencia en el video: ¿De dónde provenimos? ¿Dónde surgió la primera chispa? Milagro del tiempo. Las formas de Vida primitiva aún existen en los manantiales calientes del planeta.
Ellas les dan sus colores. Se conocen como arquibacterias.

Investigadores colectando microorganismos en un geiser con aguas termales


Arqueobacteria

Texto de wikipedia. Las arqueas o arqueobacterias, (Et: del griego ἀρχαῖα, arjaía: las antiguas, singular: arqueon, arqueonte o arqueota) son un grupo de microorganismos unicelulares pertenecientes al dominio Archaea, son procariotas que carecen de núcleo celular o cualquier otro orgánulo dentro de las células.

El origen de las arqueas parece extremadamente remoto en el tiempo, y el linaje arqueobacteriano podría ser el más antiguo de la Tierra. Se han datado fósiles probables de estas células hace casi 3.500 millones de años,

Figura 3. Árbol filogenético de la vida mostrando la ubicación de los dominios principales.

IMPORTANCIA DE LA POSICIÓN ASTRONÓMICA DE LA TIERRA

La coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas pero, sobre todo, la presencia permanente de agua líquida, es vital para comprender el origen y la evolución de la vida en la Tierra tal como es. Sin embargo, si la posición de la Tierra en el Sistema Solar fuera más cercana o más alejada del Sol, la existencia de las condiciones que permiten a las formas del agua estar presentes simultáneamente serían menos probables.
La masa de la Tierra permite mantener la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera causan el efecto invernadero, lo que ayuda a mantener relativamente constante la temperatura superficial. Si el planeta tuviera menos masa, una atmósfera más delgada causaría temperaturas extremas no permitiendo la acumulación de agua excepto en los casquetes polares (como en Marte). De acuerdo con el modelo nébula solar de la formación del Sistema Solar, la masa de la Tierra se debe en gran parte a su distancia al Sol.
La distancia entre el Sol y la Tierra y la combinación de radiación solar recibida y el efecto invernadero en la atmósfera aseguran que su superficie no sea demasiado fría o caliente para el agua líquida. Si la Tierra estuviera más alejada del Sol, el agua líquido se congelaría. Si estuviera más cercana, su temperatura superficial elevada limitaría la formación de las capas polares o forzaría al agua a existir solo como vapor. En el primer caso, la baja reflectibilidad de los océanos causaría la absorción de más energía solar. En el último caso, la Tierra sería inhabitable (al menos por las formas de vida conocidas) y tendría condiciones similares a las del planeta Venus.
Las teorías Gaia proponen que la vida se mantiene adecuada a las condiciones por sí misma al afectar el ambiente de la Tierra.

ORIGEN DE LA TIERRA

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol, el quinto más grande de todos los planetas del Sistema Solar y el más denso de todos, respecto a su tamaño. Se desplaza en una trayectoria apenas elíptica alrededor del Sol a una distancia de unos 150 millones de kilómetros. El volumen de la Tierra es más de un millón de veces menor que el del Sol, mientras la masa terrestre es nueve veces mayor que la de su satélite, la Luna. Es un planeta rocoso geológicamente activo que está compuesto principalmente de roca derretida en constante movimiento en su interior, cuya actividad genera a su vez un fuerte campo magnético. Sobre ese ardiente líquido flota roca solidificada o corteza terrestre, sobre la cual están los océanos y la tierra firme.
A veces se la conoce genéricamente por la especie humana como el Mundo o el Planeta Azul.
Las propiedades físicas de la Tierra, combinadas con su órbita e historia geológica, son las que han permitido que perdure la vida hasta nuestros días. Es el único planeta del universo en el que hasta ahora el ser humano conoce la existencia de vida; millones de especies moran en él. La Tierra se formó al mismo tiempo que el Sol y el resto del Sistema Solar, hace 4.540 millones de años,2 y la vida hizo su aparición en su superficie luego de unos 1.000 millones de años. Desde entonces, la vida ha alterado de manera significativa al planeta.3
Sobre la corteza terrestre existen diversos paisajes naturales y artificiales donde podemos encontrar montañas, valles, ríos, ciudades, etc. Aquí habita diversidad de organismos como son los árboles, el ser humano y muchos otros animales. Una considerable parte de la corteza está compuesta de restos de organismos oceánicos primitivos que constituyen la roca caliza. La temperatura media de la superficie terrestre es de unos 15 °C, aunque ésta -entre otras circunstancias- son distintas en diferentes partes del planeta; pueden cambiar.
La tierra posee grandes océanos que ocupan mucha más superficie que la tierra superficial, donde habita considerable cantidad de organismos y en donde se originó toda la vida. En ellos se formó parte de la corteza terrestre.
La parte menos densa que compone este planeta es su atmósfera, la cual está compuesta por una solución de gases llamada aire. A cierta altura, es lo suficientemente densa como para permitir que algunos animales vuelen en ella. Es rica en oxígeno, gracias al hecho de que la vida vegetal transforma el dióxido de carbono en oxígeno, el cual aprovechan los animales para respirar y volver a transformar así en dióxido de carbono. La atmósfera, junto al campo magnético, es capaz de resguardar la diversidad de vida superficial de amenazas naturales extra-terrestres, como por ejemplo, de rayos ultravioletas, rayos cósmicos, meteoritos o viento solar.
Posee un único satélite natural llamado Luna, en relación con su planeta, el más grande del sistema solar. Es mucho menos denso que la Tierra, aunque provino de ella a causa de un impacto de asteroide que expulsó al espacio el material liviano que formaría la luna, mientras que el material más denso regresó a la tierra.
Se especula que la Tierra podrá seguir alojando vida durante otros 1.500 millones de años, ya que se prevé que la luminosidad creciente del Sol causará la extinción de la biósfera para esa época.