Evolución

Teoría de la evolución

“los organismos actuales no fueron creados de la nada, sino que derivan de organismos preexistentes más simples a través de modificaciones graduales a lo largo de las generaciones”

Teorías Evolutivas

Concepto de fijeza de las especies • las especies eran entidades fijas, que no habían cambiado en el pasado y que no cambiarían en el futuro

• se basaba en la observación de que los miembros de una especie tienen caracteres morfológicos similares. • se concebía a las especies como un tipo morfológico de organismo, que difería de otros grupos en su aspecto y forma.

Herencia de los Caracteres Adquiridos • las especies podían cambiar a lo largo del tiempo • los organismos actuales eran fruto de la evolución de otros organismos antiguos • los organismos podían sufrir modificaciones según el uso y desuso de las estructuras

Jean Baptiste Lamarck

• si un individuo utilizaba más alguna parte corporal, se produciría un aumento del órgano, que sería transmitido a su descendencia

las Jirafas ancestrales tenían cuellos cortos. Para alcanzar las hojas de los árboles tenían que estirar el cuello

por estirar tanto el cuello para alcanzar las hojas, el cuello fue estirándose gradualmente. Esa característica fue heredada a los hijos

el continuo estiramiento del cuello originó jirafas con cuello más largo. Debido al uso de las estructuras y la transmisión a los hijos ocurrió evolución

Herencia de los Caracteres Adquiridos Cuatro principios básicos: 1. un impulso interno de los organismos hacia la perfección 2. la capacidad de adaptación a las circunstancias 3. la generación espontánea frecuente 4. la herencia de los caracteres adquiridos • los organismos o las partes que los componen tienden a aumentar • las partes que se usan más tienden a desarrollarse más • las necesidades inducen la formación de nuevos órganos • estas modificaciones adquiridas son heredadas por los descendientes

Teoría de la Selección Natural 1. presentó gran cantidad de evidencias que indicaban la ocurrencia de evolución 2. propuso un mecanismo para explicar la evolución, la selección natural.

Charles Darwin

a los 22 años se embarcó como naturalista del Beagle, un buque de la marina inglesa que dio la vuelta al mundo en 5 años

El Viaje de Darwin a bordo del Beagle

"Ensayo sobre la población" (1798)

“las poblaciones humanas crecerían tanto que no quedaría lugar para vivir y se establecería una lucha por la vida”

Thomas Malthus (1766-1834)

Charles Darwin

Alfred Wallace

Darwin, C. & A.R. Wallace. 1858. “On the tendency of species to form varieties and on the perpetuation of varieties and species by natural means of selection”. Journal of the Linnean Society (Zoology) 3: 45-62.

“Sobre el origen de las especies por medio de selección natural o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida"

1º edición = 1250 ejemplares 24 de noviembre de 1859

2º edición = 5000 ejemplares

Selección Natural “todas las poblaciones naturales tienden a producir mas crías o descendientes de los que realmente tienen posibilidades de sobrevivir y alimentarse” “tendrán más posibilidad de sobrevivir y reproducirse los individuos sean más aptos o que tengan alguna ventaja con respecto al resto” “los individuos más aptos o mejor adaptados dejarán mayor cantidad de descendientes y transmitirán esas ventajas a sus descendientes”

las jirafas ancestrales tenían cuellos de longitud variable. Esas variaciones eran hereditarias

la competencia y la selección natural produjeron la supervivencia de los individuos de cuello largo, que podían alimentarse mejor que los de cuello corto

solamente sobrevivieron a la competencia las jirafas de cuello largo. Debido a la selección natural ocurrió evolución

Defectos de la Teoría de Darwin

1. desconocimiento de las leyes de la herencia

Defectos de la Teoría de Darwin

2. descubrimiento de las mutaciones

Mutacionismo 1. elimina la selección natural como fuente de evolución 2. considera a las mutaciones responsables de cambio

como

las

únicas

3. hay dos tipos de variaciones en los organismos: •

variación ordinaria: entre individuos de una misma especie) y no tiene consecuencias en la evolución

•

variación especial: surge por mutación genética y ocasiona grandes modificaciones de los organismos pudiendo originar diferentes especies

Teoría Sintética de la Evolución para que se produzca cambio evolutivo es imprescindible que en las poblaciones haya variabilidad genética (muchas combinaciones de genes).

sobre esta variabilidad genética actúa la selección natural escogiendo a las combinaciones más favorables o sea a los individuos más aptos o que tienen mayor facilidad para sobrevivir.

los más aptos dejarán mayor cantidad de descendientes que los individuos que no estén tan bien adaptados, de manera que sus genes se dispersarán más en la población.

Pruebas de Evolución

Restos Fósiles

series filéticas

son los cambios graduales que ha sufrido una misma línea evolutiva a lo largo del tiempo

formas intermedias

son fósiles extinguidos que presentan características comunes a grupos que hoy en día son completamente distintos.

Semejanzas Morfológicas • El proceso de evolución consiste en la transformación de unos organismos en otros. • Como esta transformación es gradual, es posible reconocer las relaciones de parentesco entre especies descendientes de una mismo antepasado. • Especies con un ancestro común son anatómicamente más semejantes entre sí que respecto a otras especies más alejadas.

Homología

• es cuando los órganos o estructuras cumplen diferentes funciones pero tienen una misma estructura anatómica y un mismo origen • son evidencia de evolución divergente (de un antepasado común, se han originado otros seres vivos adaptados a medios distintos)

Analogía

• es cuando las estructuras cumplen la misma función pero tienen estructura y origen diferente. • son ejemplos de evolución convergente, organismos no emparentados responden de manera similar para adaptarse al medio en que viven

Desarrollo Embrionario • Todos los vertebrados, se desarrollan de manera bastante similar en las etapas iniciales de su ontogenia. • Esto quiere decir que dichos patrones han sido heredados de su ancestro común. • O sea que, existen genes comunes que regulan el desarrollo embrionario.

Fuerzas Evolutivas Primarias 1. mutaciones génicas 2. cambios cromosómicos

variabilidad genética

3. recombinación 4. selección natural 5. aislamiento reproductivo

origen nuevas especies

Mecanismos Accesorios 6. migración

7. hibridación 8. deriva genética

Modelos de Especiación

Especiación Alopátrica • la especiación ocurre a partir de una población única.

• la población original se divide en dos poblaciones que habitan ambientes o regiones diferentes. • la separación durante mucho tiempo permite que puedan surgir diferencias genéticas y establecerse barreras genéticas. • si las poblaciones entran en contacto nuevamente ya no se podrán cruzar entre ellas.

Especiación Parapátrica • la especiación se produce a partir de dos poblaciones diferentes de una especie que se encuentran casi totalmente aisladas desde el punto de vista geográfico.

• existe una región en dónde la distribución de las poblaciones se superpone (adyacentes). • si los híbridos son normales las poblaciones se integrarán, mientras que si son débiles las poblaciones tienden a separarse

Especiación Simpátrica

• las poblaciones habitan en la misma área geográfica y no existe ningún tipo de separación • se originan dos especies distintas sin un aislamiento geográfico previo.

Ophrys lutea

Ophrys sicula

Las especies son similares y tienen la misma distribución, pero son polinizadas por diferentes abejas. En este género, los polinizadores son atraídos por las flores que simulan hembras de las abejas y sintetizan las feromonas femeninas para atraer al macho.

Mecanismos de

Aislamiento Reproductivo

PRECIGÓTICOS son los mecanismos que impiden el contacto entre las especies en la etapa reproductiva o que evitan la unión de las gametas.

POSTCIGÓTICOS son los mecanismos que evitan el crecimiento o reproducción de los híbridos formados o que reducen la fertilidad de la descencia de los híbridos.

Precigóticos • Ecológico: los organismos no pueden cruzarse debido a preferencias diferentes de hábitat o ambiente • Estacional: los organismos no se cruzan debido a que la maduréz sexual o etapa reproductiva ocurre en diferentes epocas del año • Etológico: el cruzamiento se ve impedido por diferencias en el comportamiento • Mecánico: el apareamiento está impedido por diferencias en los organos reproductivos

Postcigóticos • Esterilidad de segregación de los híbridos: los hibridos llegan a adultos y las gonadas se desarrollan, pero son estériles por una mala distribución de los cromosomas durante la meiosis. • Esterilidad de desarrollo de los híbridos: los híbridos nacen y llegan a adultos, pero son estériles por desarrollo anormal de las gonadas. Ej: vaca x bufalo, vaca x jak, caballo x cebra • Debilidad o muerte de los híbridos: ocurre cruzamiento y fecundación entre las especies, produciendose descendientes híbridos, pero estos mueren o son débiles para reproducirse • Esterilidad o inviabilidad de la F2: las especies se cruzan y los híbridos son fértiles, pero su descendencia (F2) muere o es estéril

Esterilidad de segregación de los híbridos

caballo x burro: 2n=60 x 2n=66: 30 II + 3 I.

rabanito x repollo: 2n=18 x 2n=18=18 I

Esterilidad de desarrollo de los híbridos

caballo x cebra

Patrones Evolutivos

Divergencia • los linajes evolutivos se separan y evolucionan en forma independiente por vías separadas • surge cuando ocurre diversificación del ambiente y los linajes sufren diferentes adaptaciones para explotar diferentes ambientes

Radiación Adaptativa

• ocurre cuando un linaje origina diferentes líneas que se diversifican morfológicamente para explotar diferentes recursos • se originan múltiples linajes a partir de 1 solo (múltiples divergencias). Ej.: evolución de los mamíferos

Convergencia

• linajes diferentes adquieren adaptaciones similares para adecuarse a ambientes parecidos. Ej: plantas de desiertos y animales acuáticos (reptiles, peces cetáceos)

Evolución Paralela

• dos o más linajes evolutivos adquieren adaptaciones similares en respuesta a oportunidades del ambiente similares • Ej: Artrópodos originaron de distintos grupos de gusanos