EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD

1. EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD

5. Para Lamarck los cambios ocurren post cambio ambiental y éstos los obligan a adaptarse.

8. EL VIAJE EN EL "BEAGLE" Zarpó de Gran Bretaña en diciembre de 1831. Se había previsto que el viaje durase dos años, pero tardó cinco en volver. Arribó en octubre de 1836. Se fija especialmente en las tortugas y los pinzones. Estas aves, como resolverá una vez llega a Inglaterra, constan de catorce especies en las islas, todas semejantes a las del continente, pero con fisonomías y hábitos diferentes. Escribió: "Cabe imaginar que, a partir de la escasez de aves de este archipiélago, se aprovechó una especie con fines diversos". Así pues, las catorce especies de pinzones de las Galápagos se han transformado a partir de una especie llegada del continente, que se había difundido por las islas. En cada isla, las aves habrían experimentado transformaciones propias en función de los problemas particulares hallados.

10. A Darwin le intrigaban mucho las singularidades de la distribución geográfica: ¿Por qué lo que vivía al este de los Andes era tan diferente que los que vivía al otro lado? ¿Por qué los animales sudamericanos diferían tanto de los norteamericanos? ¿Por qué los animales del extremo norte eran tan similares en todos los continentes? ¿Por qué no había mamíferos en las Galápagos, salvo una pequeña especie de ratita? ¿Por qué en aquel archipiélago todas las especies resultaban tan peregrinas, incluidas las plantas? ¿Por qué albergaba una sola especie de halcón, de paloma, de pájaro nocturno y de serpiente?

11. Estos pinzones diferían en su tamaño, en la forma de sus picos y en el nicho ecológico. El más grande se alimentaba de semillas y vivía sobre el suelo y el más pequeño se alimentaba de insecto y vivía sobre los árboles.

12. Caparazones de las distintas especies de tortugas gigantes de las islas Galápagos Darwin concluyó que las diferencias entre unas tortugas y otras que vivían en otras islas se debían a que, a partir de un antepasado común, fueron evolucionando para adaptarse al medio.

13. Luego de leer los trabajos de Malthus, podía explicar la diversidad de los pinzones y tortugas de las Galápagos. El archipiélago era de origen volcánico y surgió del fondo marino. Cuanto llegó a las islas procedía de otros parajes. Si cada invasor era una pizca diferente de sus compañeros en el continente y en las demás islas (y no hay dos individuos idénticos en las especies animales superiores) se entiende que las diferentes sucesiones de tortugas y pinzones, al multiplicarse, intensificarían sus diferencias y tendrían rasgos característicos propios. Aquello se había realizado durante millares de años, y cada isla albergó una especie diferente de tortuga y pinzón cuando Darwin llegó.

14. Ernst Mayr, en su libro "The Growth of the Biological Thought" (El desarrollo del pensamiento biológico) resume mejor que nadie en cinco observaciones y tres inferencias la labor de Darwin: Observación número 1. Las especies gozan de gran potencial de fecundidad, dato que él ya había observado y que Malthus le recordó. Observación número 2. Las poblaciones tienden a conservar sus proporciones. La inmensa mayoría de las poblaciones son estables. Observación número 3. Los recursos alimentarios tienen límites y se mantienen casi siempre bastante regulares. De estas tres observaciones Darwin infirió que en un medio ambiente de recursos alimentarios estables y con proliferación excesiva de los individuos, estos se enfrentarán a la lucha por sobrevivir. Observación número 4. No hay dos individuos idénticos. La variabilidad es universal.

15. Observación número 5. Gran parte de la variación se hereda. La segunda inferencia de Darwin concluye que en un mundo de poblaciones estables, en el que los individuo han de luchar para sobrevivir, sólo tienen posibilidad de hacerlo los que tienen mejores características, que sus cría probablemente heredarán. Esta desigual proporción de supervivencia es la selección natural. De aquí Darwin infirió, al final, que el proceso de selección natural, si se cumple con intensidad suficiente y durante bastante tiempo, acarrea al cabo cambios muy perceptibles en una población y culmina en la aparición de una nueva especie. Los cambios en los seres vivos preceden al cambio ambiental y el ambiente después selecciona.

16. Evolución por selección natural (Darwin)

17. Hecho N°1: Potencial aumento exponencial de poblaciones (escasez alimentos) Fuente: Paley, Malthus y otros. Inferencia N°1: Lucha por la existencia entre los individuos (se refiere a individuos que tienen mayor tolerancia a condiciones climáticas adversas, mayor capacidad para acceder al alimento, mayor resistencia a patógenos, escapa mejor a depredadores……sigue abajo * Fuente: Malthus Inferencia N°2: Sobrevida individual diferencial o Selección natural Autor: Darwin • Hecho N°2: • Estabilidad y dinámica de • las poblaciones.(algunos sobreviven) • Fuente: • Observación universal. Hecho N°4: Unicidad del individuo (los individuos de 1 población son UNICOS en sus caracteres (variación) Fuente: Criadores, taxónomos. Inferencia N°3: A través de las generaciones: Evolución(esto quiere decir que las especies se multiplican, y viene la ESPECIACIÓN Autor: Darwin Hecho N°3: Limitación de recursos Fuente: Observación universal. Hecho N°5: Herencia de variación individual (los que tienen rasgos más favorables tienen más descendencia, por tanto, en la generación siguiente habrá mayor proporción de individuos con ese rasgo, ósea EVOLUCIÓN) * Se refiere entonces a cualquier característica positiva para la capacidad de sobrevivir y dejar descendencia. El ÉXITO EVOLUTIVO se mide por la capacidad reproductiva y no por la sobrevivencia misma.

18. Todas las especies son capaces de producir un número de crías superior al que bastaría para ser sustituidas. ¿Por qué la Tierra no está llena de ratones? Las inferencias anteriores se basan en estas observaciones… 1. El número excesivo de crías

19. No encontrar pareja Existencia de depredadores Incapaz de encontrar alimento suficiente 2. La lucha por la supervivencia El medio ambiente puede influir en las probabilidades individuales de supervivencia.

20. 3. Diferencias individuales Dado que no todos los individuos son idénticos, algunos tienen más probabilidades de sobrevivir que otros

21. 4. Ciertas Variaciones Se Heredan Después de muchas generaciones es probable que aumente la proporción de individuos bien adaptados. Darwin y Wallace llamaron a este proceso Selección Natural

23. Resumiendo:

25. Para ahuyentar a los depredadores ¿para qué tiene esta melena? Hembra con fenotipo adecuado al cuidado de sus crías. León macho Darwin establece la importancia evolutiva del dimorfismo sexual, en relación con el cual señala el término de selección sexual; ésta es una selección natural a favor de las diferencias entre machos y hembras, aquellas diferencias que favorecen la reproducción, es decir, que aumenten el Nº de descendientes.

27. Teoría Sintética o neodarwinista de la evolución G. G. Simpson (1902-1984)‏ Julian Huxley (1887-1975) Ernst Mayr (1904-2005) Th. Dobzhansky (1900-1975)‏

28. Genética y El Origen De Las Especies • Revisó los trabajos de genética de poblaciones. • Los integró con la teoría cromosómica de la herencia. • Observaciones realizadas acerca de la variabilidad en poblaciones naturales. Th. Dobzhansky (1900-1975)‏ “Genetics and the Origin of Species ” (1937)‏ "Nada en biología tiene sentido si no se ve bajo la luz de la evolución“ (1973)

30. HISTORIA DEL PENSAMIENTO EVOLUCIONISTA Antiguamente casi todos los pueblos del mundo se inclinaron hacia la hipótesis del creacionismo o fixismo, la cual postulaba que todas las formas vivas existentes habían sido creadas por un ser superior en un momento particular y, desde ese tiempo, habrían permanecido hasta hoy, fijas, sin alteración. Sin embargo, a lo largo de la historia,los científicos han buscado causas naturales, más que sobrenaturales, para explicar los acontecimientos de la naturaleza. TEORÍA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS Uno de los primeros científicos en proponer un mecanismo válido para la evolución fue el biólogo Francés quien propuso en 1809, que los organismos evolucionan a lo largo del tiempo, dando lugar a la variedad de seres vivos existentes. De acuerdo con su teoría esta progresión de caracteres o evolución, depende de dos fuerzas principales; la primera es la herencia de los caracteres adquiridos. En ellalos seres vivos pueden modificar su cuerpo por medio del uso o el desuso de sus partes. Su ejemplo más famoso fue la evolución de la jirafa. De acuerdo con Lamarck, la jirafa moderna evolucionó de antecesores que estiraron sus cuellos para alcanzar las hojas de las ramas más altas. Estos antecesores transmitieron los cuellos más largos, adquiridos por estiramiento, a su progenie, que a su vez estiró aún más sus cuellos y así sucesivamente. La segunda fuerza, fue un principio creador universal, un esfuerzo inconsciente y ascendente, que impulsaba a cada criatura viva hacia un grado de complejidad mayor. TEORIA DE LA EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL Charles Darwin realizo una expedición en la embarcación británica H.M.S. Beagle, con el fin de estudiar la diversidad de formas vivas, presentes en todas las latitudes del planeta. En las islas Galápagos (Ecuador), descubrió diferentes organismos: tortugas gigantes, iguanas terrestres y marinas; además de plantas, insectos, lagartijas y concha marinas muy extrañas. Darwin había notado, en cada isla existía un tipo diferente de pinzón, quienes a pesar de sersemejantes, presentaban claras diferencias en el tipo de alimentación y en algunas características morfológicas relacionadas con su dieta. Poco después de su regreso Darwin leyó el ensayo Malthus donde advertía, que la población humana estaba incrementándose tan rápidamente, que en poco tiempo sería imposible alimentar a todos los habitantes del planeta. A partir de estas ideas, Darwin consideró que si en una población nacen más individuos de los que los recursos ambientales pueden sostener, debería existir entre ellos una lucha constante por sobrevivir y aquellos que presenten algunaventaja por sobre los demás podrían llegar a la edad adulta y reproducirse. Así los miembros de una población serían seleccionados por la naturaleza, transmitiendoa las siguientes generaciones aquellas características que los hicieron ventajosos, de manera que la proporción de individuos con rasgos favorables para sobrevivir en el ambiente aumentaría de generación en generación. Hasta el año 1856 Darwin se limitó a acumular datos para confirmar su teoría. En el año 1858 conoció el trabajo de Alfred Russel Wallace (1823- 1929), un especialista en aves, insectos y mamíferos. Wallace había llegado a las mismas ideas sobre selección natural, inspirado también por el ensayo de Malthus. La teoríade la evolución por selección natural podría resumirse, en los siguientes puntos. 1. Todos los seres vivos evolucionaron a partir de unos pocos organismos simples y cada especie se originó a partir de otra. 2. En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobreviven y se reproducen en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente. 3. En cualquier población dada ocurren variaciones aleatorias entre los organismos, algunas de las cuales son hereditarias. La interacción entre estas variaciones hereditarias, surgidas al azar, y las características del ambiente determinarán cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no (proceso de selección natural). TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN Entre 1936 y 1947 surge la llamada teoría sintética de la evolución o Neodarwinista, en la que destacan por sus aportes de Theodosius Dobzhansky, Simpson y Mayr, esta teoría recoge especialmente los aportes de la genética mendeliana (conocida desde 1865), de la genética de poblaciones yde la biología molecular. Los postulados de la “Teoría Sintética” son: ·       Evolución es el cambio en frecuencias génicas del fondo o acervo genético de una población específica (microevolución). ·       Cada especie es un acervo aislado de genes, que posee complejos génicos particulares conectados por flujo génico. ·       Un individuo contiene sólo una porción de los genes del acervo génico de la especie a la que pertenece. ·       Un individuo de fenotipo más favorable contribuye con una proporción mayor de genes al nuevo acervo genético. ·       La mutación es la fuente última de nuevos genes en un acervo genético Los postulados de la “Teoría Sintética” son:   ·        Evolución es el cambio en frecuencias génicas del fondo o acervo genético de una población específica (microevolución). ·        Cada especie es un acervo aislado de genes, que posee complejos génicos particulares conectados por flujo génico. ·        Un individuo contiene sólo una porción de los genes del acervo génico de la especie a la que pertenece. ·        Un individuo de fenotipo más favorable contribuye con una proporción mayor de genes al nuevo acervo genético. ·        La mutación es la fuente última de nuevos genes en un acervo genético.

31. Teoría sintética de la evolución.

32. TEORIA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN (esquema general) muere Individuos diferentes Ser vivo ambiente Varias mutaciones en los genes Ventaja reproductiva Poco favorecido para la reproducción

40. Un fósil es cualquier evidencia, encontrada en la corteza terrestre, de un ser vivo que se conserva en rocas o sedimentos. Cuando un organismo muere o produce algún tipo de resto, estos se descomponen y separan por la acción de bacterias, otros animales, el viento, el clima, etc. El proceso de fosilización comienza cuando empiezan a desaparecer las partes blandas y el relleno de los huecos por el sedimento circundante; además de transformaciones químicas que sustituyen los compuestos orgánicos de los restos por minerales. Los fósiles encontrados en estratos de diferente profundidad serían evidencia de que existieron formas vivas que hoy no están presentes, es decir, la estratificación de la corteza terrestre es un instrumento para estudiar y estructurar fósiles y restos para llegar a un conocimiento mayor. 

41. ¿Cuál es el aporte del registro fósil a la teoría de la evolución orgánica? • Numerosas evidencias demuestran que la vida ha cambiado a través del tiempo. • El registro fósil es la única fuente de existencia científica que permite comprobar o determinar que existe una evolución orgánica • El término evolución orgánica, postula que los seres vivos existen por cambio en el tiempo y no por la creación. • La comparación de fósiles, con otros o con seres vivos, demuestran cambios en estructuras óseas y comprueban evolución. • Los fósiles son un instrumento confiable para los científicos, y permiten que estos estructuren teorías sobre evolución como las que ya conocemos.

45. ¿Qué relación tienen estos órganos? R: Las estructuras 1 (del ser humano) y 2 (de un ave) son homólogas y parten de un origen común; las estructuras 2 (de un ave) y 3 (de un insecto) son análogas y parten de un origen distinto.

48. Los órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente se llaman ÓRGANOS ANÁLOGOS, como el ala de un insecto y el ala de un ave que ya hemos visto, y representan un fenómeno llamado CONVERGENCIA ADAPTATIVA, por el cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito. Si los órganos desempeñan funciones distintas pero tienen la misma anatomía interna se llaman ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como son el ala de un ave o la aleta del delfín, y representan la DIVERGENCIA ADAPTATIVA, por la cual los seres vivos modelan sus órganos según su modo de vida, el ambiente en que están, etc.

50. Prueba bioquímica comparada Se han encontrado homologías de carácter bioquímico que constituyen una de las características más destacables de la escala evolutiva. Ejemplo: la hemoglobina de los eritrocitos sólo se diferencia en 12 aminoácidos entre un humano y un chimpancé; básicamente presenta la misma estructura en todos los vertebrados.