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Evolución. Teorías Preevolutivas Teorías Evolutivas Pruebas de la Evolución. 1.3 Evolución Biológica.
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Evolución Teorías Preevolutivas Teorías Evolutivas Pruebas de la Evolución
1.3 Evolución Biológica • “Proceso de transformación de unas especies en otras mediante la acumulación de pequeñas nuevas características que van adquiriendo las sucesivas generaciones de descendientes durante millones de años”.
Anaximandro de Mileto (ca. 610-546 a. C.) Empédocles (ca. 490-430 a. C.) 1.1 Filósofos de la Antigüedad • Anaximandro: “los primeros animales vivían en el agua y los animales terrestres fueron generados a partir de ellos” • Empédocles: “los seres vivos tienen un origen no sobrenatural, la adaptación no requiere un organizador o una causa final”
Aristóteles (ca. 384-322 a. C.), primer naturalista. • Los organismos se clasifican de acuerdo con una estructura jerárquica, “escalera de la vida” o “cadena del Ser”, según la complejidad de sus estructuras y funciones, con los organismos que muestran una mayor vitalidad y capacidad de movimiento descritos como “organismos superiores”.
1.2 Creacionismo, fijismo y catastrofismo • Corrientes de pensamiento en la comunidad científica antes de las teorías de la evolución. • Teoría creacionista: el origen de cada especie se debía un acto creador específico. • Teoría fijista: las especies se mantienen invariables a lo largo del tiempo.
Carl von Linné (1707-1778), naturalista sueco que formuló la nomenclatura binomial para designar las especies. • “Hay tantas especies diferentes como formas diversas fueron creadas en un principio por el ser infinito”
Georges Cuvier (1769 - 1832), zoólogo francés iniciador de la anatomía comparada y de la paleontología. Creía en la inmutabilidad de las especies. • “Los fósiles eran restos de seres vivos que habían existido en tiempos pasados, pero no de especies antecesoras de los organismos actuales” • Teoría geológica del catastrofismo: catástrofes o cataclismos provocaron la extinción total de ciertas especies en la Tierra. • La creación de nuevas especies ocurre después de las catástrofes policreacionismo) o debido a las migraciones.
Naturalista francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) “los individuos de una misma especie no eran todos parecidos entre sí y de que los descendientes no siempre eran iguales a sus progenitores” “Defendía que Dios crea la naturaleza y esta da lugar a las especies, debido a su tendencia natural hacia la complejidad y a las adaptaciones causadas por las variaciones ambientales”. 2. Teorías de la evolución 2.1 El lamarckismo
Lamarckismo • Según esta hipótesis, los esfuerzos del antecesor de la jirafa para alcanzar las hojas de las ramas altas de los árboles, provocó que la longitud de su cuello aumentase. Sus descendientes heredaron este carácter y al cabo de muchas generaciones, originó el cuello de la actual jirafa. • El lamarckismo, no demuestra experimentalmente la tendencia natural de las especies a aumentar su grado de complejidad, ni tampoco explica cómo se transmiten los caracteres adquiridos a los descendientes.
2.2 El darwinismo: La teoría de Darwin • Naturalista Charles Darwin (1809-1882): Entre 1831 y 1836, realiza una expedición científica a bordo del Beagle dándole la vuelta al mundo.
Pinzones de Darwin • Cada una de las islas del archipiélago de las Galápagos (océano Pacífico), presentaba especies diferentes a pesar de su cercanía. • Ejemplo, catorce especies de pinzones, algunas vivían solamente en una de las islas, estando adaptadas a distintos tipos de alimentación.
En 1859, publicó la obra titulada “El origen de las especies” • La elevada biodiversidad de las islas Galápagos se debía a la adaptación y al aislamiento geográfico. • Las adaptaciones a las condiciones ambientales peculiares de cada isla adquiridas y transmitidas a los descendientes sería la causa de la progresiva diferenciación de estos. • El aislamiento geográfico: la separación de las islas facilitaría la diferenciación de los descendientes en distintas especies.
Darwinismo • Según el darwinismo, el largo cuello de la jirafa se originó gracias a que por alguna causa entonces desconocida, algunos individuos nacían con el cuello más largo que otros. • Durante las épocas en las que escaseaban los recursos alimenticios, solo sobrevivían las jirafas que con su largo cuello llegaban a alcanzar las hojas más elevadas. Al reproducirse transmitían el carácter del cuello más alargado a los descendientes. • Este proceso se ha mantenido generación tras generación hasta la actualidad.
El experimento de Wismann • El científico alemán August Weismann (1834-1914), cortó la cola de veinte generaciones sucesivas de ratones de laboratorio recién nacidos (1 512 ratones), y comprobó que continuaban naciendo con la cola igual de larga que sus primeros antepasados. • La hipótesis de que “los caracteres adquiridos se heredan” (sostenida por el lamarckismo y también, en menor grado, por el darwinismo) no era cierta.
3.3. El Neodarwinismo: “Teoría sintética de la Evolución” • Varios biólogos como T. Dobzhansky (1937), J.S. Huxley (1942), E. Mayr (1942) y G. Simpson (1944), fusionaron el darwinismo clásico con la genética moderna en la "teoría sintética de la evolución" o neodarwinismo. • En la tesis neodarwinista, los fenómenos evolutivos se explican por la acción conjunta de: pequeñas mutaciones fortuitas, recombinación de genes, selección natural y aislamiento.
Motores de la evolución: • Las mutaciones • Las migraciones • La reproducción desigual • El tamaño de la población • La supervivencia desigual
El saltacionismo o mutacionismo • En 1900, H. De Vries, C. Correns y E. Tschermak basados en las leyes de Mendel, • “las plantas mutantes eran individuos mucho más altos que sus progenitores y que el resto de la generación. Los descendientes presentaban esta característica y no podían cruzarse con los anteriores, por lo que constituían una nueva especie”. • Según esta teoría: la evolución se realizaba de modo rápido, a saltos, debido a grandes mutaciones sobre las que actuaba la selección natural, y no de un modo lento y continuo, mediante pequeños cambios, como sostenía la teoría de Darwin.
Selección Natural Entre los miembros de una especie se establece una lucha por la supervivencia sobre todo si los recursos son escasos por la superpoblación. Solo los mejores adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse.
El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia).Revolución Industrial (Manchester, 1850) Es de color blanco y vive sobre el tronco de los abedules, que suelen estar cubiertos de líquenes blancos. Así, pasa inadvertida ante sus depredadores: los pájaros. Lasque tienen una mutación que les hace ser oscuras son presas fáciles. Éstas son minoritarias.
Hacia 1850, en plena Revolución Industrial, la contaminación atmosférica mató a muchos líquenes, entonces los troncos de abedules ya no tenían líquenes y mostraban su color oscuro… Las mariposas blancas dejaron de pasar inadvertidas y fueron presa fácil de los pájaros… Tan sólo las mutantes oscuras pasaban inadvertidas en el nuevo ambiente y se reproducían… Al cabo de 50 años, el 99% de la población era oscura…
… Un siglo más tarde, la calidad ambiental mejoró y la contaminación desapareció de la zona… Los líquenes volvieron a aparecer sobre los abedules… y la situación volvió a cambiar… …De nuevo las mariposas blancas vuelven a ser mayoría!!
4.1. Pruebas anatómicas: Órganos homólogos. • Son órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente, comparten el mismo origen evolutivo, fenómeno llamado evolución divergente • Ejemplo: aleta de un delfín y el ala de un murciélago, poseen la misma estructura interna.
4.1. Pruebas anatómicas: Órganos análogos. • Estos órganos desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente, como el ala de un insecto y el ala de un ave, y representan un fenómeno llamado evolución convergente.
4.1. Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales. • Órganos vestigiales:Son órganos atrofiados, sin función alguna en la actualidad, pero que pueden relevar la existencia de los antepasados, para los que estos órganos eran necesarios. Por ejemplo, patas traseras en los delfines y en las focas.
4.2. Pruebas embriológicas. • Pruebas embriológicas: Se basan en el desarrollo embrionario de los seres vivos. Especies con mayor parentesco evolutivo muestran mayores semejanzas en sus procesos de desarrollo embrionario. Las similitudes en las primeras etapas, muestran un antepasado común.
4.3. Pruebas bioquímicas. • Pruebas bioquímicas: Se basan en la similitud a nivel molecular que hay entre las proteínas o en los ADN de diferentes organismos. Son causadas por el parentesco evolutivo entre ellos.
4.4. Pruebas taxonómicas. • Las especies se relaccionan unas con otras, como si guardasen entre si parentescos y antepasados comunes. Lo que refleja la taxonomìa son las relaciones de parentescos entre todas las especies de seres vivos. • Por otro lado hay seres vivos con formas intermedias, por ejemplo el ornitorinco.
Casuarino Emú Ñandú Avestruz 4.5. Pruebas biogeográficas. • Existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.
4.6. Pruebas paleontológicas. • Registros fósiles reflejan los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; permitiendo reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio.
5. La Especiación • Es el proceso mediante el cual una población de una determinada especie da lugar a otra u otras poblaciones que no se pueden reproducir con la anterior y que con el tiempo irán acumulando otras diferencias genéticas.
Especiación Alopátrida o Geográfica • Se produce cuando la población de una misma especie queda aislada ydividida físicamente por barreras geográficas (ríos, montañas…). • Las poblaciones divididas irán adquiriendo distintas mutaciones en sus genes y con el paso del tiempo llegarán a producir razas distintas que se convertirán en especies distintas.
Especiación Simpátrida • Una especie geográficamente establecida se diversifica en dos subpoblaciones debido a unos mecanismos que impiden el cruce: • Existencia de hábitats en un mismo territorio con diferencias en la temperatura, la luz o la humedad. • Diferencias de comportamiento durante el cortejo. • Variación de los órganos reproductores. • Modificación cromosómica que afecta a la información
Aislamiento Reproductivo • Las poblaciones sometidas al proceso de especiación son cada vez son más distintas, apareciendo mecanismos de aislamiento reproductivo, que potencian que se formen nuevas especies: • Aislamiento precigótico • Aislamiento poscigótico
Aislamiento Reproductivo Precigótico • Impiden que el óvulo sea fecundado • Tipos: • Ecológico: vivir en distinto hábitat • Estacional: por madurez sexual en distinta época (flores) • Conductual o de comportamiento • Mecánico: tamaño incompatible de genitales o estructuras copuladoras • Gamético: por incompatibilidad de gametos
Aislamiento Reproductivo Postcigóticos • Actúan tras la formación del cigoto. Suelen interferir en el desarrollo del individuos o lo hacen estéril • Tipos: • Inviabilidad de híbridos: mueren a nivel embrionario • Esterilidad de híbridos (no deja descendencia). Al cruzar una yegua con un burro o asno, nace un mulo o mula que es estéril.
Especiación por Mutación Cromosómica • Es consecuencia de cambios en los cromosomas. • Ocurre al producirse errores en la meiosis que varían el número de cromosomas. • La importancia de estas mutaciones es que cambian las relaciones de ligamiento entre los genes. • Una mutación puede dar origen a una nueva especie.
La Extinción • Proceso contrario a la especiación es la extinción, que es el destino último de todas las especies. • Las especies pueden desaparecer de dos maneras: • Influencia que tienen los organismos entre sí, como una epidemia o un voraz depredador. • Un radical y abrupto cambio del hábitat de una especie, cambios en las temperaturas o en la cantidad de lluvia son algunos ejemplos.
Evolución Hoy en día, la evolución se entiende como un cambio en la frecuencia de los alelos en el material genético de una población, atribuible a la reproducción desigual de los individuos.
