martes, 2 de diciembre de 2014

TEMA 1 - EL MÉTODO CIENTÍFICO


Es el método que siguen los científicos para hacer sus descubrimientos. Para conocer las leyes de la naturaleza.
No fue inventado por nadie, pero si tenemos que asignar a alguien como "padre" del método científico será DESCARTES con su libro EL DISCURSO DEL MÉTODO en el siglo XVII.
Lo que hizo fue un resumen de la experiencia de los investigadores anteriores.


* Ciencias exactas: No son receptibles, porque cada persona tiene una experiencia diferente.

* Humanas: Son receptibles.

Las ciencias exactas existen desde que el hombre existe, desde el principio de la humanidad.
El proceso continua desde hace cientos de miles de años.

1ª fase: sirve para descubrir las leyes de la naturaleza.
Leyes de la naturaleza: definición del problema a la solución. 

Movimientos epirogénicos: son lo movimientos verticales de elevación y hundimiento de la corteza.

La erosión le quita peso a una placa y la sedimentación aumenta el peso. Las placas se comportan como un cuerpo que flota.

Los cambios del nivel del mar, es un ejemplo de movimiento epirogénico.

2º fase: movimiento profundo del problema, estudia toda la información que halla el problema.
Existen otros movimientos:

- Movimientos eustáticos: Son cambios de movimiento del mar debidos a las glaciaciones. En el período glacial el agua baja, y en el período cálido el mar sube.

- Movimientos epirogénicos: Sube todo por igual.


3º fase: desechar  los aspectos no esenciales del problema, no denominan solución.

4º fase: la obtención de los datos, esta parte es muy importante ya que en los datos está en la solución.

 ~ FORMAS DE LA OBTENCIÓN DE DATOS ~


* La observación con el ojo.

Es la más directa, inteligente de la naturaleza. Esto dio lugar a las ciencias naturalísticas(ciencias más antiguas), la astronomía, la zoología o la botánica. El primer libro lo escribió Aristóteles. Esta forma de obtener tiene un límite, ya que todo lo que no ve el ojo humano no se puede investigar. Los romanos fueron los últimos en aportar, hasta el siglo XVII-XIX (astronomía, microscopía).

- Experimentación, ¿qué es un experimento?
Es una situación deliberadamente que se asemeja a la naturaleza, pero cuyos factores podemos modificar y cuyas conclusiones podemos aplicar.

* Medidas directas.
Las placas cumple las leyes de los cuerpos que flotan. Se mueve verticalmente por erosión o sendimentación.

* Ciencias experimentales.
Buscan en la experimentación, casi todas las ciencias más punteras son experimentadas o fundamental para el paso de la ciencia. La observación y la ciencia sigue siendo punteras.

* Hipótesis.
Esta es la parte más importante (los datos) porque ahí es donde se encuentra la solución.
Una hipótesis es la relación entre los datos que tiene en común todos los derechos,la forma más sencilla de explicar todos los datos.

* Características.
Todos los datos son muy provisionales.

Dos formas de expresar la hipótesis:

- Dependiendo el tipo de ciencia, una forma de expresar es por "enunciado breve" -Las placas cumple leyes, cuerpos flotantes. Todos los seres vivos están formados por células.

a2+b2+c2

- Las hipótesis son provisionales.
Kekulé: descubrió la estructura del benceno.
Fleming: descubrió la antibiosis a través del moho.
Watson y Crick: descubrieron la estructura del ADN.



~ ORIGEN DEL UNIVERSO Y DE NUESTRO PLANETA ~
"LA GRAN EXPLOSIÓN"


A principios del siglo XX, creían que el universo siempre existió, hasta Einstein.
Una de las soluciones de sus teorías de la creatividad. Esto permitía decir que el universo nació en un instante.
La teoría fue de Eving Hubble en 1929. Descubrió la forma de medir la velocidad de las galaxias con el efecto Doppler.
Galaxia luz, hacia azul se acercaba. Si la luz de la galaxia se iba hacia el rojo, era que se acercaba.
Descubrió que existía un universo en expansión. El universo crecía.
Si el universo crece, debe haber una fuerza centrífuga contraria y capaz de contrarrestar a la gravedad(fuerza con la que se atraen las masas).
Comprobó que la velocidad de las galaxias aumentaba con la distancia.
El universo es cada vez más grande. Más difuso y cada vez más frío.
Pensó cómo sería el universo anterior al universo de aquel entonces. Pensó que toda materia y energía se concentraban en un punto.
Entonces era tan inestable, que explotó.


LA GRAN EXPLOSIÓN
BIG-BANG



Fuerza centrifuga, creada universal y así se creo el universo actual. Con esta explosión se hizo toda la materia y se piensa que después de la explosión las primeros veintes minutos, las condiciones de temperatura que dieron, originó toda la materia del universo y la energía y también se originó y el tiempo.


~ PROBLEMAS DE LA EXPLOSIÓN ~

Materia, Átomos, Electrones y Neutrones. Partículas Subatómicas(parte más pequeña del átomo).

¿Que había antes de los átomos? 

Los Quaks.

Los átomos se diferencia entre el número de protones y de neutrones. Después de la explosión se formula los átomos más sencillos hidrógeno, helio, litio y berilio. En el universo el 25% es helio.
Ahora sabemos que los átomos forman las estrellas. Entre el minuto 3-17 tras la explosión había temperaturas que ni en las estrellas había.

En 1948 Gorgs Gamow se le ocurrió unas ideas sencillas y lógicas.
El universo se originó en una explosión extraordinaria.
Entonces debería existir un eco luminoso de aquella explosión.

1ª prueba:

Después del rojo, viene el infrarrojo (poca energética) microondas, radio...
Tuvo que esperar 20 años para demostrarlo más 20 años, astronomía de microondas.
Penzias y Wilson dos astrónomos observación que desde toda las partes del universo veía un zumbido de microondas. Había descubierto la radiación cósmica de fondo. La radiación siempre es luz.

2ª prueba:

- Gamma
- UVA
- Rayo ultravioletas
- Luz visible 'arcoiris'

Muy energéticas.

3ª prueba:

Universo en expansión.



~ COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO Y FORMACIÓN DE LAS ESTRELLAS ~

A los veinte minutos de la explosión del Big-Bang, se formuló toda la materia(H, He,Li,Be). Formulaban una nube(nebulosa) que se rompió en 100.103 trozos(galaxias).

En el seno de cada nebulosa en las que se dividió el huevo cósmico empieza a actuar la gravedad. Por lo que comienza a acumularse la materia.

AGRESIÓN GRAVITACIONAL



Se acumula la materia en unos puntos y esto hace el aumento de la temperatura y el aumento de la masa(masa+gravedad+temperatura) por el roce de las partículas al chocar.
La temperatura puede ser tan alta que permite la fusión de hidrógeno(H).

- Fusión Nuclear
- Fisión Nuclear 
Ambas bomba Atómica(uranio). 

Uno de los elementos radiactivos, son átomos inestables, de forma natural se convierte en plomo(pb). Y la gran cantidad de energía.
Se rompe el uranio y se convierte en plomo. La fusión es lo contrario.

Las capas exteriores de la estrella caen hacia el núcleo por su grandiosa gravedad y rebotan sobre el núcleo y produce una explosión. Se le conoce como estrella novas y supernovas.

En la explosión desprende tal cantidad de energía que permite la fusión de hierro(fe) y además aparecieron nuevos átomos pesados.
El 10% de nuestro organismo es hidrógeno y los demás organismos se originaron en las estrellas.

SOMOS POLVO DE ESTRELLAS



Tras la explosión de la estrella(novas y supernovas) sus átomos se dispersaban por el universo formando una nueva nebulosa, que es más rica en átomos pesados y se repetirá todo el proceso anterior.
Y aparecimos en la nueva estrella que se forma en los planetas, nuestro sistema solar(sistema planetario).




~ GALAXIAS Y FORMACIÓN DE LOS SISTEMAS PLANETARIOS ~

Tras el Big-Bang, se formaron cientos de nebulosas, galaxias que existen por acreción gravitacional. Éstas dieron lugar a cientos de estrellas(cada nebulosa tiene cientos de miles de estrellas).
Éstas están acompañadas de planetas, satélites, cometas, asteroides... que siempre acompañan a las estrellas. Sus sistemas planetarios. También por acreción igual que las estrellas. Las galaxias se clasifican por formas elípticas, lenticulares y espirales.

~ ORIGEN DE LOS SISTEMAS PLANETARIOS ~

Se forman a partir de una nebulosa. La nuestra formó un sistema solar(todo se forma de una nebulosa).
Una nebulosa, fruto de la explosión de una estrella anterior, porque es rica en elementos pesados:

He, H, Li, Bl
Más pesados y más hielo y polvo

En la nebulosa empieza la gravedad y ocurre que la nebulosa se contrae, y empieza a ocurrir y el proceso de la acreción.

¿Cómo se forma una estrella?

La acreción gravitacional hace que la mayoría de la masa se acumule en el centro de la nebulosa y hace que tenga un movimiento espiral. Ejemplo: desague.

Y esto genera una fuerza centrifuga que achata la nebulosa, originando un disco más denso en el centro, es ahí donde se acumula el 90% de la nebulosa y que, por agresión dará al lugar a una estrella.


¿Cómo se forma todo lo demás?

Quedan restos de materia que forma surcos en el que hay poca materia. La misma materia que la de las estrellas.
Y en estos surcos ocurre igual que la estrella: acumulación.
A todo se le denomina planesimales.
Se fusionan entre sí, y terminarán por formar un planeta.
Por el planeanismo se forma un planeta pequeño.

Al principio tiene temperatura muy alta(acresión), fundido pero no para "encender" el hidrógeno.
Cuando termine la acresión(por falta de materia), se enfría y esto nos permite entender nuestro planeta(fusión atómica).



Corteza - Manto - Núcleo

- Corteza: oficialmente se enfría y se petrificaron(ligero).
- Manto: materia intermedia.
- Núcleo: denso, hierro y níquel.

La Tierra tiene un calor interno y es capaz de construir cordilleras, océanos, partir la corteza, volcanes, terremotos... Aún se conservan por rocas. Son aislantes térmicas.


Las altas temperaturas que se produjeron en el Sol, empujaron los elementos más ligeros, lejos del sol. Esto explica que los planetas más cercanos al Sol, carecen de ellos.

Los planetas interiores, mercurio, venus, tierra y marte son pequeños, sólidos y densos.
Los elementos ligeros que se acumularon lejos del sol fueron los planetas exteriores, como júpiter.
Tras la formación del Sol se produjo un viento solar.


Arrastró a todos los fragmentos que chocaron con los planetas produciendo cráteres(luna).
Formación de satélites: la luna es un fragmento de tierra más un meteorito que chocó.

Todos los planetas giran en el sentido de las agujas del reloj.

Hicieron caer fragmentos, cometas que fueron convirtiéndolas en agua, nitrógeno y oxígeno. Estos elementos son imprescindibles para la vida.


~ ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCIÓN ~





¿Qué es la vida?

Aquel que tiene propiedades vitales:

- Nutrición: capacidad de captar materia del exterior y utilizarla para nosotros.

- Relación: capacidad de captar estímulos(variación de factores, físicos o químicos del medio) y responder a los estímulos, los movimientos. Búsqueda del placer, o huida del dolor.- Materia: masa, inercia. Ocupa un lugar en el espacio.

- Secreción: ejemplo: tengo calor. Mi cuerpo responde al sudor.
Sin la función de relacción, no podríamos realizar otras funciones. Ambas son imprescindibles(supervivencia), pero la mayoría de la energía consumida(60%) la gastamos en la función de reproducción.

- Reproducción: Capacidad de producir descendencia consumimos más del 60% de la energía. Perpetuación especie, gen egoísta, se utiliza para pasar de una generación a otra.
Los seres vivos son autónomos y pueden valerse por sí mismos.
Los seres vivos poseen una composición química, en la cual ningún ser en el universo posee la misma, peculiaridad.

Son las moléculas más características de los seres vivos, el 70% de nuestro cuerpo es agua, y esa composición que sólo posee los seres vivos es la materia orgánica(lípidos, glúcidos, proteínas, ácidos y nucléicos).

Todo los demás es materia inorgánica y todo lo que no es inorgánico, tiene el nombre de minerales. Todo lo que no sea inorgánico está compuesto por minerales.
En la corteza -> silicatos (silicio - aluminio)


En el manto -> silicio o magnesio.

Los seres vivos están compuestos por materia orgánica y esto tiene un tamaño extraordinario (ácido nucléico, diez millones de átomos). Son comparadas con la orgánica, tan grandes las moléculas de los seres humanos que tiene el nombre de macromolécula.



¿Y cómo que son tan grandes?

Porque son polímeros y es una molécula grande, formada de otras, más pequeñas, monoméros.

Proteínas - Aminoácidos - Glácidos - Ácido Núcleico -  Lipidos -  Nucleotidos.
La silicona también es un polímero, pero no es natural.


* Estructura de moléculas: ordenación interna de la materia mineral, y esto determina la formación externa.

* Estructura un mineral: tiene dos estructuras.

- Cristalina: En las que los átomos están ordenadas.
- Amorfa: Sin ordenación, no tiene forma.

Estamos compuestos por células, unidad estructural y funcional. La célula es la unidad más pequeña en la que se puede dividir un ser vivo y conserve sus propiedades(esta definición también serviría para los átomos).

Propiedad de los seres vivos: Relación, Nutrición y Reproducción.
La célula es capaz de vivir fuera de los seres vivos.

* Otras características de los seres vivos es que nos podemos definir como "máquinas" que funcionan con reacciones químicas.

Todo lo que hace un ser vivo(todo lo que hacemos, hasta los sentimientos son reacciones químicas). Podemos tener hasta 15.000 reacciones químicas y en conjunto es el metabolismo.

Todo esto son características para saber la diferencia de un ser vivo o no. Y es una regla para los seres vivos.

VIRUS




Lo único que saben hacer es la función de relación "saben a qué atacar".
Son parásitos obligados, extremadamente sencillos, su composición es una proteína y un ácido nucleico.

No tienen células, ni metabolismo, utilizan el metabolismo de la célula.



~ ORIGEN DE LA VIDA ~

Tierra, Atmósfera y Océanos primitivos.
La Tierra era un planeta semifundido originado por el Sol a partir de una nebulosa por acresión gravitacional.

No tuvo una temperatura suficiente para fundir y no se encendió, no ardió por sí mismo.
Cuándo terminó la acresión, empezó a enfriarse haciéndose solido .

Y esto permite la condensación del vapor de h2O(agua). Era procedente de las erupciones volcánicos(de aquí salía el vapor de agua).

Planeta ideal para sostener la vida. No estamos ní demasiado cerca, ni demasiado lejos del Sol con una temperatura compatible para los seres vivos y además permite la existencia  de h2O líquida.
Vida = Agua Líquida.

Y la Tierra tiene el tamaño, la masa suficiente para que le permita una gravedad capaz de impedir gases, conservando una atmósfera. Por la cual, todo los meteoritos caen de ella.

La atmósfera primitiva, es una atmósfera reductora y la de ahora oxidante. Se dice que es reductora porque tiene mucho hidrógeno y poco oxigeno.

CH4   NH3  Metano Amoniaco  SH2  H2O  Sulfuro de hidrógeno 

Gracias a estos componentes se originó la vida.

La atmósfera reductora sobre el océano esta expuesta a los rayos UVA son energéticos y había erupciones volcánicas más energía y había fuertes tormentas eléctricas.  


Y comenzó a llover y produjo materia orgánica sobre el océano. Monómeros(aminoácidos, lípidos...) esenciales para formar los polímeros orgánicos Proteínas - Glúcidos - Lípidos




Todo esto se ha comprobado en laboratorios.

El océano primitivo se enriquecería de monómeros(comprobado).

Se conoce como el gran caldo.

1ª condición: Que se formara una membrana y dentro de esta que haya ácidos nucleicos, y estos tienen que ser capaces de expresarse en proteínas y estas proteínas tienen que realizar reacciones químicas(metabolismo).



El primer ser vivo sería una bacteria y siguen siendo iguales en la actualidad porque tiene reproducción axesual. Comía igual que los animales(se comportaban como un animal).

Abundante materia orgánica del gran caldo. Como hacen actualmente las bacterias por la fermentación.

Azúcar ~> Alcohol
20% aprovechado 80% conserva energía.

Era un despilfarro y además eran tóxicos:
- Despilfarro porque desaprovechaba la energía.
- Tóxicos porque contaminaban.

Los monómeros comenzaron a escasear cuándo terminaron las condiciones en las que se generaba vida. Aquí desaparecían la primera crisis energética y las escaseces ~> secreción natural.

Se han comprobado que en los cometas hay monómeros. También se formaron otras moléculas y se formaron al azar. Se mantuvieron por ser estables(selección natural).

Pero esto empezó a escasear la materia orgánica al usar las condiciones que permiten su formación. Aquí volvió a aparecer la selección natural. Tenía la necesidad de buscar nuevas formar de nutrición para asegurar la existencia de vida.
La selección natural no inventa, favorece algo ya existente.
Las bacterias fabrican su alimento.
Así que las bacterias capaces de fabricar su propio alimento(fotosíntesis, que consiste en recoger sales minerales + C02 + SM2 + Luz + Dióxido de carbono).

También había otro tipo de organismos, que son las llamadas algas cianofíceras, que inventaron la fotosíntesis "de verdad" con dióxido de carbono, sales minerales, agua y luz. Todo eso producía los monómeros.
Las algas cianofíceras son llamadas verde azuladas. Es el plácton del mar. Por eso el mar es verde azulado. Toda la superficie del mar son algas.
El 20% de la atmósfera es oxígeno y todo este oxígeno está formado por plantas.
Todas las bacterias que había en ese momento eran anaerobias(sin oxígeno).
Cuando el oxígeno apareció era tóxico para ellas. Acabaron en el fondo del mar o codos marinos sin oxígeno.
El botulismo es una bacteria anaerobia(latas de conservas hinchadas). La secrecíon natural permitiría que solo permanezcan los organismos capaces de vivir con oxígeno = aerobios para utilizarlo.
Para "quemar" monómeros se necesita monómeros, oxígeno, dióxido de carbono, agua, sales minerales y el 100% de su energía.
Todo esto lo hace la selección natural. Esta "crearía" los monómeros, los polímeros, la primera célula y a partir de ella toda la variedad de los seres vivos y exintos.
Lo podemos denominar, como que ha cambiado el medio.


~ LA EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES ~

Hasta el final del siglo XX los científicos explicaban el origen de la vida y de las distintas especies mediante el creacionismo(que Dios creó). Esto era debido a la extraña influencia de la religión en la ciencia, lo que decía la Biblia.
Esto llevaba al fijismo y esto se devoronó cuando se empezó a estudiar los fósiles extinguidos.
A finales del siglo XVIII las especies podían cambiar, adaptarse a los cambios del medio.
Eso le ocurrió a Charles Darwin, nieto de Erasmus Darwin.
Lo que hizo este hombre fue calcular la edad de la tierra, la edad de los fósiles, y lo extraordinariamente lento de los procesos geológicos de construcción del planeta como la formación de cordilleras.
Encontró fósiles marinos en lo alto de los Andes.
Charles Darwin, en 1831 - 1836 en el viaje de Beage se llevó un libro revolucionario. Su nombre era Principios de la geología, y su autor era C. Liell.
En su viaje estuvo en las Islas Galápagos y le llamó la atención los pinzones(pájaros).




Otro libro que leyó en 1838 fue Ensayo sobre la población, escrito por Malthus.
Malthus decía que la población crece exponencialmente y los recursos, pero nunca como la población.
Si esto seguía así, la mortalidad aumentaba.
Es la selección natural lo que hace que la especie cambie. La escasez de recursos(alimento, espacio...), necesidad(cambios ambientales).
La selección natural no actúa sobre los seres vivos, pero actúa en las poblaciones de las especies. Favorece a ciertos individuos que presentan una característica ventajosa para la selección. Sobreviven y transmiten esas características a su descendencia.
Los demás no se mueven, no se reproducen. Sus características se van perdiendo.
En la segunda generación se indica que hay más evolución de aquellas que pueden reproducirse.
Van adquiriendo nuevas características ventajosas.
Terminará por no cruzarse con los individuos de su población. Esto se llama aislamiento productivo. Nace una nueva especie(especiación). Eso es lo que descubrió Darwin.


Esto es lo que se conoce como darwinismo. Lo que explica la teoría de la evolución. Todas las especies tienen antecesores comunes. La genética era lo que le faltaba a su teoría.
Tardó 22 años en publicar sus descubrimientos en 1858.
Alfred Wallace había llegado a las mismas conclusiones que Darwin por otro camino. Juntos escribieron el libro Sobre la tendencia de las especies a formar variedades y sobre la perpetuación de las especies y variedades por mecanismos naturales de selección.



Explicación genética:

Actualmente se acepta el darwinismo. Es lo que mejor explica el mecanismo de la evolución y los conocimientos se tienen de genética de poblaciones.
.
En las leyes de Méndez se explico la trasmisión de los caracteres biológicos de una generación a otra(gisantes).

Cualquier individuo tiene características diferentes(pelo, ojos, peso). Los genes
 y cada gen es un cromosoma. Estos van por parejas.

La frecuencia ajénica genética:

Evolución en el cambio de las frecuencias de una generación a otra: Esto puede cambiar por las migraciones. Este cambio puede ser adaptativo.

También puede cambiar la selección natural. También el aislamiento(deriva genética) grupo pequeño, individuo separados al resto de las especies. Cambian al azar las frecuencias de una genética a otra.

Todo esto no produce nada nuevo, no provoca evolución, pero sí las mutaciones, el verdadero motor. Una mutación es un cambio brusco en el ADN en los genes que pueden, suelen ser perjudiciales pero también beneficioso y nuevos en la población.

El gen mutano produce un nuevo carácter biológico que sí resulta favorable. Todo estos mecanismos producen unos cambios que se van acumulando en el tiempo hasta terminar por producir una especie nueva. Esto se llama especiación.

~ FORMACIÓN DE LAS ESPECIES O LA ESPECIACIÓN ~

Una especie es una categoría fundamental de los seres vivos. Una especie son aquellos individuos con características semejantes y son capaces de cruzarse entre sí, produciendo descendencia fértil.
Lo que separa a las especies es el aislamiento reproductivo(entrada de una nueva especie).
La evolución no se puede reproducir en el laboratorio porque tarda cientos de millones de años, ni si quiera en organismos sencillos. Sin embargo, existen evidencias(naturaleza).

1ª evidencia: especiación alopatrida. Es lo que ocurre cuando en una población aparece una barrera infranqueable que la divide. Dejan de intercambiarse genes. Entonces acumulan diferencias y estas son tantas que ya no pueden cruzarse.
Endemismos: especies que solo se encuentra allí, cómo por ejemplo en las Islas Canarias hay muchas especies endémicas. Los endemismos coinciden con aislamientos reproductivos.

2ª evidencia: especiación simpátrida. Ocurre cuando en una población, algunos individuos se adaptan a ciertos factores ambientales distintos.
Los fósiles indican un 99% de las especies que se han extinguido. Una especie nueva tarda en formarse 1.106 años y vive 1-10 millones de años.

Actualmente hay catalogadas dos millones de especies diferentes y se calcula que hay decenas de millones de especies que no están catalogadas.




TEMA 2


PRUEBA DE LA EVOLUCIÓN

La evolución no se ha podido demostrar en los laboratorios porque tardaba miles de años, pero si que hay evidencias

1ª prueba biológica: reproducibles en laboratorios, con los microorganismos orgánicos cuya vida sea corta. Con esto se puede ver como varía una característica de esos organismos a lo largo del tiempo, tenemos la resistencia bacteriana a los antibióticos. El uso abusivo y extenso, (excesivo y desordenado).


Una cosa igual pasa con los insectos, (insecticidas, ratas/raticidas)

La mariposa, Biston Betularia: antes de la revolución industrial, había muchas mariposas de esta especie, pero había más negras que blancas, las blancas estaban camufladas por los líquenes, y no se las comían los pájaros (prueba biológica).








 2ª prueba paleontológica: estudiando los fósiles se puede ver que se transforman en el tiempo, las características biológicas para dar lugar a otras características nuevas.


TRANSFORMACIÓN DE MANOS Y PIES EN LAS PEZUÑAS

Las transformación de manos y pies, en pezuñas en los mamíferos fue para correr en terrenos duros.
La transformación de las extremidades de los mamíferos según su modo de la locomoción.


Ciertos mamíferos se mueven diferentes a los que vuelan, vienen de mamíferos que no volaban al igual de los que nadan, transformaron sus pezuñas por aletas.








3ª prueba biogegráfica: seres semejantes que viven en zonas diferentes prestan características distintas.

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