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TEMA 5
LA BIODIVERSIDAD Y LA
EVOLUCIÓN
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º DE BACHILLERATO
VANESA SANCHO ESTEBAN
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TEMA 3. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA
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Contenidos:
1. La historia de las teorías evolucionistas
2. La teoría sintética o el Neodarwinismo
3. Las pruebas de la evolución
4. El fenómeno de la adaptación
5. La biodiversidad y su conservación
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La biodiversidad y la evolución
ƒ
La cantidad total de especies que pueblan la Tierra
podría llegar a 30 e incluso a 50 millones.
ƒ
Todas estas especies proceden de antepasados
comunes cuyos restos, fósiles, han quedado enterrados
en las rocas.
ƒ
Existe una gran variedad actual: biodiversidad.
ƒ
Todos estos hechos solo son posibles debido a la
evolución.
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Concepto de evolución
La evolución puede definirse como la
acumulación gradual y continua de
cambios hereditarios en las
poblaciones, que originan nuevas
especies.
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1. La historia de las teorías evolucionistas
A lo largo de la historia la diversidad existente en los seres vivos se
ha explicado mediante dos tipos de teorías:
FIJISTAS
Aquellas que consideran que las especies son fijas e inmutables
desde su origen hasta nuestros días.
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EVOLUCIONISTAS
Aquellas que sostienen que las especias han variado a lo largo del
tiempo hasta dar lugar a la gran diversidad actual.
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„
FIJISMO
Esta teoría sostiene que las especies son fijas e inmutables desde su
origen hasta nuestros días.
Estas teorías están muy influidas por los mitos primitivos y las
creencias religiosas y han condicionado el pensamiento científico
hasta el siglo XIX.
Defensores:
ƒ LINNEO. Estableció un sistema de clasificación (Nomenclatura
binomial) que agrupaba a los organismos según sus semejanzas. No
consideraba la posibilidad de cambio.
ƒ CUVIER. Propuso la teoría del catastrofismo para explicar la
desaparición de unos animales y la aparición de otros y la explicación
de la aparición de fósiles diferentes a los organismos actuales.
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LOS PRECURSORES DEL EVOLUCIONISMO
A lo largo de la historia ha habido autores que intentaban explicar los
cambios que sufrían las especies.
ARISTÓTELES. Ideó la “escala de la naturaleza” que ordenaba a
los organismos según su complejidad, de los más simples a los más
complejos.
ƒ ERASMUS DARWIN (abuelo de Darwin). Propuso que los seres
vivos aparecían por causas diferentes a la intervención divina.
ƒ CHARLES LYELL. Desarrolló la teoría del actualismo, que
propone que los acontecimientos del pasado remoto de la Tierra
fueron causados por la acción de fuerzas idénticas a las que operan en
la actualidad y explica los cambios geológicos de la Tierra como un
proceso lento, gradual y continuo, que sigue actuando en el presente.
ƒ
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EL TRANSFORMISMO
La primera teoría evolucionista extensa y detallada fue elaborada por
JEAN-BAPTISTE DE LAMARCK.
Lamarck enunció que los organismos experimentan cambios en el
tiempo, como consecuencia de fenómenos naturales.
Su teoría se resume en los siguientes apartados:
- Los organismos tienden a adquirir una mayor complejidad y perfección.
- La generación espontánea crea a los organismos sencillos que luego originan
organismos más complejos.
- La evolución es un cambio gradual que conduce a la adaptación de los organismos
por cambios en su conducta.
- Los cambios de conducta provocan el uso o desuso de un órgano que se desarrolla o
atrofia respectivamente (la función crea al órgano).
- Los nuevos caracteres adquiridos se transmiten a la descendencia (herencia de los
caracteres adquiridos).
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HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS
Propuso que las especies variaban al adquirir nuevos órganos o
perder estructuras inservibles para solucionar nuevas
necesidades o ansias de adaptación.
Los caracteres adquiridos en vida son heredables, lo cual hoy
sabemos que es falso.
Según Lamarck las serpientes habrían evolucionado a partir de
lagartos que preferían reptar a caminar, y las jirafas habrían
evolucionado teniendo el cuello cada vez más largo para comer
mejor las hojas más altas de los árboles.
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HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS
Evolución de las jirafas según Lamarck
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LA TEORÍA DE LA SELECCIÓN NATURAL
Fue propuesta por CHARLES DARWIN (1859). Por aquella época
RUSSEL WALLACE había llegado a las mismas conclusiones.
El impacto fue extraordinario pero la teoría fue rechazada por muchos
biólogos y por la Iglesia.
Su teoría se sustenta sobre cuatro postulados:
El mundo no es estático sino que evoluciona. Las especies cambian continuamente,
unas aparecen otras se extinguen.
-
El proceso de cambio es gradual y continuo, sin cambios súbitos o saltos
discontinuos.
-
Los organismos semejantes están emparentados y descienden de un antepasado
común.
-
-
El cambio evolutivo es el resultado de la Selección Natural.
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La selección natural según Darwin actúa de la siguiente manera:
1.
Varibilidad.
2.
Lucha por la existencia.
3.
Reproducción diferencial
Resultados:
- Adaptación de los organismos al ambiente.
- La acumulación de modificaciones origina la aparición de nuevas especies.
Problemas:
- Darwin no pudo explicar cómo se transmitían los caracteres de
generación en generación. Desconocimiento de los genes.
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SELECCIÓN NATURAL
Propuso como mecanismo para explicar la evolución la
selección natural basada en la supervivencia de los más aptos.
Dentro de una población de una especie hay variabilidad, no
todos nacen igual de resistentes o de capaces. Generación tras
generación los organismos más resistentes se reproducirán más
(lucha por la existencia y reproducción diferencial) y pasarán
sus características a la descendencia.
Después de muchas generaciones la suma de cambios hará que
la última generación sea tan distinta a la primera que formará
otra especie.
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SELECCIÓN NATURAL
Evolución de las jirafas según Darwin
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2. La Teoría Sintética o Neodarwinismo
La teoría surgió en los decenios 1930-1950 de la mano de diversos
autores, destaca THEODOSIUS DOBZHANSKY.
Es una revisión de la teoría de la Selección Natural de Darwin con l
ayuda de aportaciones de otras disciplinas científicas (genética,
paleontología, sistemática, biogeografía, etc.).
Su teoría se puede resumir en cuatro puntos:
La unidad evolutiva es la población y no el individuo aislado. La variabilidad en
las poblaciones se debe a las mutaciones y a la recombinación génica.
-
Las condiciones ambientales favorecen que los genotipos mejor adaptados dejen
mayor descendencia y, poco a poco, constituirán el conjunto dominante.
-
-
El proceso evolutivo es gradual (como marcan los fósiles).
El modelo de especiación alopátrida completa el modelo de especiación simpátrida
de la teoría darwiniana.
-
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Aportaciones de otras ciencias:
GENÉTICA: las leyes de Mendel y la génetica postmendeliana
introdujeron el concepto de gen, de mutación y de recombinación
génica como causas de la variabilidad.
-
SISTEMÁTICA Y BIOGEOGRAFÍA: Introdujeron los conceptos
de especiación sinpátrida y alopátrida como mecanismos para crear
nuevas especies.
-
PALEOTOLOGÍA: El estudio de los fósiles apunta a que la
evolución es un proceso gradual, aleatorio, sin ninguna finalidad ni
tendencia a la perfección.
-
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TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN
Darwin desconocía los mecanismos de la variabilidad. Hoy
sabemos que los factores determinantes de la herencia son los
genes y los de la variabilidad las mutaciones.
En una población de jirafas, algunas sufrieron mutaciones
beneficiosas que hicieron que tuvieran el cuello un poco más
largo que otras de su misma población. Al alimentarse mejor,
fueron seleccionadas por la naturaleza y transmitieron su
característica a la descendencia. El resultado, jirafas con el
cuello más largo.
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TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN
Especialización alopátrida
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REVISIONES DE LA TEORÍA SINTÉTICA
TEORÍA DEL EQUILIBRIO PUNTUADO. (GOULD, 1972).
Defiende que la evolución no se realiza por medio de pequeños cambios
graduales (microevolución).
Propone que el registro fósil refleja la realidad del proceso evolutivo:
existen largos períodos de tiempo sin cambio evolutivo (estasis) que se
alternan con etapas de intensa especiación (grandes revoluciones genéticas).
La evolución se produce a oleadas, saltos
y no como un proceso gradual de cambio.
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3. Las pruebas de la evolución
Existen varios tipos de pruebas que apoyan la evolución:
ƒ
PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS.
ƒ
PRUEBAS DE LA ANATOMÍA COMPARADA.
ƒ
PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS
ƒ
PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS
ƒ
PRUEBAS BIOQUÍMICAS.
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS
PALEONTOLÓGICAS
Los fósiles constituyen las pruebas
paleontológicas.
Dos aspectos importantes son el
estudio de:
- Series filogenéticas.
Por ejemplo, serie evolutiva de los
équidos.
- Formas puente o eslabones.
Por ejemplo Archaeopterix (forma
intermedia entre un reptil y un ave.
Marca el origen reptiliano de las
aves.
Series filogenéticas
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS DE LA
ANATOMÍA COMPARADA
Se basan en la disposición de
determinadas estructuras del cuerpo de los
organismos. Son las homlogías y los
órganos vestigiales.
-HOMOLOGÍAS. Hace referencia a las
estructuras corporales de lo organismos
que son parecidas que es inevitable pensar
que se trata de adaptaciones de una única
anatomía, la del antepasado común, a
usos distintos. (Ejemplo:, brazo humano,
extremidad anterior de gato, de caballo y
ala de murciélago).
Evolución divergente
Radiación adaptativa
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS DE LA ANATOMÍA COMPARADA
-ÓRGANOS ANÁLOGOS. Son los que desempeñan la misma función
pero un origen evolutivo y una estructura básica distinta.
-Se originan cuando especies diferentes desarrollan adaptaciones similares.
- Proceso de evolución convergente o convergencia adaptativa
- Ejemplo: ala de insecto, ala de ave y ala de murciélagio.
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS DE LA ANATOMÍA COMPARADA
-ÓRGANOS VESTIGIALES. Son partes del cuerpo sin ninguna utilidad
en la especie actual pero de alguna utilidad en el antepasado de esta
especie.
Esto indica la existencia de antepasados de formas de vida muy diferentes.
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS EMBRIOLÓGICAS
Los estudios embriológicos ponen de manifiesto que los organismos
emparentados evolutivamente presentan similitudes en sus embriones
durante algunas etapas de su desarrollo embrionario.
“La ontogenia reconstruye la filogenia”
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS
Se basan en el estudio de la
distribución de los seres
vivos en las distintas zonas
geográficas de la Tierra.
La distribución de la flora y
fauna no es uniforme en
todos los continentes.
Zonas biogeográficas que se
separaron
hace
mucho
tiempo
presentan
más
diferencias entre su flora y
fauna.
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS BIOQUÍMICAS
Se basan en que:
ƒ Todos los organismos presentan una gran uniformidad en los
componentes moleculares. (ADN, nucleótidos de A,T,G y C).
ƒ El código genético es el mismo en todos los organismos.
ƒ Los procesos metabólicos son casi idénticos.
La BIOQUÍMICA permite establecer relaciones de parentesco y
elaborar ÁRBOLES FILOGENÉTICOS mediante la comparación
de secuencias de los aminoácidos de una proteína o de los nucleótidos
del ADN.
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4. Las pruebas de la evolución
ƒ PRUEBAS BIOQUÍMICAS
Se basan en la suposición de que las mutaciones (cambios en los genes)
suceden a ritmo constante.
Contando las diferencias en los genes entre dos especies podemos
averiguar su parentesco y el momento de su separación.
De los 30000 genes del ratón, 29700 están también en el ser humano.
Ambos mamíferos con antepasados comunes.
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5. El fenómeno de adaptación
La adaptación se define como los
cambios heredables de los caracteres
que permiten la adecuación de los seres
vivos a las condiciones del medio en el
que viven, es decir, permiten su
supervivencia.
Tipos de adaptaciones:
- Estructurales
- Fisiológicas
- De comportamiento
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Pinzones de Darwin
Ejemplo de adaptación
estructural.
Los picos de los
pinzones han
evolucionado para
adaptarse al alimento
presente en cada isla.
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6. La biodiversidad y su conservación
La biodiversidad se define como la
variedad de especies y su abundancia
relativa en un ecosistema.
Según la Conferencia de Río de Janeiro
(1992), el concepto engloba 3 aspectos:
1. La variedad de especies.
2. La variedad de genes
3. La variedad de ecosistemas
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6. La biodiversidad y su conservación
CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD
1. La sobreexplotación. (Deforestación, sobrepastoreo, caza y
pesca abusivas y el comercio ilegal de especies).
2. La alteración y destrucción de los ecosistemas.
(Contaminación, incendios forestales, cambios en los usos del
suelo).
3. Fragmentación de los hábitats naturales. (Obras públicas).
4. Introducción de especies foráneas, que desplazan a las
autóctonas. (Visón americano, cangrejo americano, cotorra
argentina).
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6. La biodiversidad y su conservación
Necesidad de:
1. Espacios protegidos.
2. Acuerdos internacionales.
3. Bancos de genes y semillas.
4. Uso sostenible de los recursos naturales.
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Recuerda:
- Las características del fijismo, catastrofismo y actualismo.
- Explica con ejemplos la teoría del transformismo.
- Explica con ejemplos la teoría de la selección natural.
- Explica con ejemplos la teoría sintética.
- Explica las diferencias entre la teoría de Darwin y la teoría
sintética.
- Acuérdate de las pruebas de la evolución: paleontológicas,
de la anatomía comparada, embriológicas, biogeográficas y
bioquímicas.
- Define correctamente los conceptos más relevantes como
homologías
y
analogías,
evolución,
adaptación,
biodiversidad.
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Recuerda:
- Las características del fijismo, catastrofismo y actualismo.
- Explica con ejemplos la teoría del transformismo.
- Explica con ejemplos la teoría de la selección natural.
- Explica con ejemplos la teoría sintética.
- Explica las diferencias entre la teoría de Darwin y la teoría
sintética.
- Acuérdate de las pruebas de la evolución: paleontológicas,
de la anatomía comparada, embriológicas, biogeográficas y
bioquímicas.
- Define correctamente los conceptos más relevantes como
homologías
y
analogías,
evolución,
adaptación,
biodiversidad.
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