Download Evolución biológica I (398029)

Evolución biológica
Evolución  las formas de vida existentes llegaron a su forma actual a través de un proceso de
modificación gradual
-
Por lo tanto la evolución explica que todas las especies descienden de otra.

evidencias del proceso evolutivo:
Evidencias de registro fósil
 el registro fósil es una secuencia de patrones
Morfológicos de los cuales las formas más simples
provienen de formas más complejas.
Rocas
Sedimentarias
(Tienden a depositarse en estratos
Horizontales)
Los más jóvenes se asienta sobre los más viejos
Los estratos al quedar expuestos muestran
depósitos sucesivos de conchas marinas.
En los estratos más recientes aumenta el
porcentaje de especies modernas. No tan solo
estructuras, sino también procesos y
adaptaciones de formas básicas que los
organismos han experimentado durante
millones de años
El registro fósil
Explica como las estructuras han cambiado en
distintos grados de complejidad y especialización en el
tiempo, adoptando formas que permitan adaptare a
los nuevos ambientes que aparecen.
Como los organismos cambien
-
también lo hacen los ambientes
el cambio en el ambiente es menos perceptible, ya que para manifestarse
requiere de un tiempo bastante mayor que el necesario para los seres vivos
Este cambio en los seres vivos, viene acompañado de la palabra “primitivo-avanzado,
complejo-simple”
Primitivo - avanzado
Complejo – simple
Se refiere solo a la estructura que posee el ser vivo y no al ser vivo como tal, pues este posee estructuras
muy evolucionadas para su ambiente por una parte y otras vestigiales de ambientes pasados,
demostrando con ello los cambios que dicho ser vivo a experimentado durante millones de años .
Ej: complejo – simple  un ser vivo puede tener una estructura muy avanzada como el sistema olfatorio
de los perros perdigueros, contra un sistema primitivo como el encontrado en la hienas.
Primitivo – avanzado  el águila tiene un sistema ocular mucho más avanzado que el ser humano pero
eso no quiere decir que las águilas sean más avanzadas
Lo anterior explica que:
Los fósiles
Son restos de organismos. Estos se formaron
simultáneamente con las rocas donde aparecen,
entonces los estratos que los albergan ofrecen una
historia de las diferentes especies que poblaron la tierra
Estratos
Geológicos
Actualmente son fechados por el análisis de
isotopos radiactivos contenidos en cristales de
rocas formadas por material fundido (rocas
ígneas) asociadas con estratos determinados.
Estas mediciones demuestran que la edad de
la tierra está cercana a los 5000 millones de
años.
Imagen 1: escala de tiempo geológico y eventos evolutivos principales
Evidencias de la
Anatomía Comparada
Órganos homólogos
Órganos análogos
Se refiere a que especies o
grupos diferentes de
organismos vivos presentan
el mismo plan estructural de
un órgano a causa de un
origen embriológico y
herencia común, pero
pueden emplearse para
funciones diferentes .
Son estructuras
funcionalmente similares,
pero que difieren en su
origen embrionario y en sus
características estructurales.
Ej: son órganos homólogos las
extremidades anteriores de
los vertebrados, es decir, el
brazo del hombre, con la pata
del caballo, con el ala del
murciélago etc.
Todas las extremidades
anteriores de los vertebrados
descritas se usan para
diferentes funciones, pero
tienen la misma secuencia y
disposición de los huesos en
su plan estructural. (Imagen 2)
Ej: Las alas de un insecto y de un
ave; en cada uno de ellos se
forma una superficie plana a
partir de componentes
estructurales completamente
diferentes. (Imagen 3)
Órganos vestigiales
Se trata de órganos de
tamaño pequeño y por lo
general sin función, que se
encuentran en muchas
plantas y animales, cuyos
parientes ancestrales
próximos, tienen el mismo
órgano completamente
desarrollado y funcional
Ej: el apéndice vermiforme del
hombre, en su intestino
grueso, que se interpreta
como un legado orgánico en
degeneración, de
antepasados con una dieta
alimenticia mucho más vasta,
fundamentalmente herbívora.
(Imagen 4)
Imagen 2: órganos homólogos en extremidades anteriores de vertebrados. Los huesos
con la misma disposición estructural están sombreados.
Imagen 3: ala de insecto de un reptil pterodáctilo (primer reptil volador) y de
murciélago. Estos tres tipos de alas constituyen ejemplos de analogías y apoyan el tipo
de evolución convergente.
Imagen 4: apéndice, órgano vestigial
Evidencias del
Desarrollo embrionario

A principio del siglo xviii, el embriologo Kart Baer
observo que todos los embriones de los vertebrados
se observaban bastante similares en las etapas
tempranas de su desarrollo.

Los peces, las tortugas, los pollos, los cerdos y los
humanos desarrollaban colas y ranuras branquiales
en el inicio de su desarrollo.
Solo los peces siguen adelante y desarrollan las
branquias.
Además los peces, tortugas y cerdos retienen las colas
verdaderas.


¿Por qué vertebrados tan diversos tienen
etapas del desarrollo tan diversas?



Desarrollo
Embrionario
La única explicación es que los vertebrados
poseían genes que dirigían el desarrollo de
branquias y colas.
En humanos dichos genes están activos solo
durante las primeras etapas del desarrollo.
Esto como se observa solo se explica desde la
perspectiva de las relaciones evolutivas.
El parentesco evolutivo de distintas especies
queda reflejado en las similitudes o
diferencias de los patrones de su desarrollo
embrionario.
Imagen 5: Desarrollo embrionario en vertebrados que da cuenta de la presencia de
cola y hendiduras branquiales en los primeros estados de desarrollo de todos los
embriones, incluso en el humano.
Evidencias
De la biogeografía


La biogeografía corresponde al conocimiento y la
interpretación de la distribución de los organismos en las
distintas partes del globo.
Los estudios de campo han aportado valiosas evidencias para
la comprensión de los cambios evolutivos ocurridos en
relación con los cambios espaciales que han sucedido a lo
largo del tiempo geológico.
Los avances de la biología molecular han puesto de
manifiesto las abundantes homologías que presentan seres
vivos tan evolutivamente alejados entre sí como una
bacteria y un mamífero.
Evidencias
De la bioquímica



Todos comparten el mismo código genético.
Todos comparten los ácidos nucleicos y los
procesos básicos de la expresión genética.
Los planes metabólicos generales de todos los
seres vivos, es decir, las reacciones químicas
básicas necesarias para la asimilación y
aprovechamiento de los nutrientes son muy
semejantes.
La biología molecular
Tanto ADN como las proteínas determinadas por él, aportan
información sobre la historia evolutiva de los organismos
La uniformidad en la
composición química y
en los procesos
metabólicos revela la
existencia de
antepasados comunes.
Comparar secuencias de
nucleótidos de ADN de
especies diferentes
puede proporcionar
información sobre su
parentesco evolutivo
Sistematica y taxonomia :
la sistemática y la taxonomía. La sistemática es la rama de la biología que estudia la
diversidad de los seres vivos y las relaciones evolutivas que representan entre sí, en un
intento por construir un sistema ordenado de clasificación de los organismos utilizando los
aportes de la bioquímica, anatomía comparada, embriología, fósiles, biología molecular y entre
otros.
La taxonomía es el estudio de los organismos en una jerarquía que evidencia sus similitudes y
diferencias fundamentales. Los taxonomistas empezaron a reconocer que las categorías
taxonómicas reflejaban la relación evolutiva entre las especies.
Taxonomistas:
 kar von linneo
 charles darwin
Cuantas más categorías compartan los organismos, más estrecha será su relación evolutiva..
Linneo planteo un sistema jerarquizado de especies en 7 niveles:
Las especies emparentadas en forma estrecha se asignan al mismo género, los géneros con
relación cercana se agrupan en una misma familia, a su vez las familias se agrupan en órdenes,
las ordenes en clases, las clases en fila (plural de filum), y las fila en reinos. Ahora se
acostumbra colocar sobre reino el dominio al cual pertenece el organismo, en este caso
Eukaria.
Al clasificar los organismos, en el sistema binomial de nomenclatura (modelo de Linneo), cada
especie recibe un nombre consistente en dos palabras. Por ejemplo el roble blanco se
denomina:
Querus alba
Corresponde al nombre
del genero
Corresponde al
epíteto específico
Los nombres científicos suelen derivar de raíces griegas o latinas.
Un taxón corresponde a un agrupamiento de organismos de cualquier nivel: especie,
género, clase, etc.
Los taxones son: especie, género, familia, orden, clase, filum y reino.
Mecanismos evolutivos:

Jean Beaptise Lamarck :
Más conocido como el caballero de Lamarck, contribuyó de manera significativa a la
clasificación faunística; Lamarck creía que en la vida de cualquier organismo, las
partes que éste usa se desarrollan o crecen, mientras que se atrofian las partes que no
son estimuladas por el uso: teoría del uso y desuso. Lamarck postuló que los cambios
ocurridos durante la vida del individuo eran transmitidos a la siguiente generación,
esto es, la herencia de los caracteres adquiridos. Pero su teoría era incorrecta y fue
demostrado por el biólogo A. Weismann, quién determinó que durante el desarrollo
embrionario de los organismos, el material germinativo (germinoplasma) se aísla
tempranamente del resto material que constituirá el cuerpo del individuo (somatoplasma).
Sucede que, mientras el somatoplasma muere con el individuo, solo una célula del
germinoplasma (ovocito o espermio) se prolongan en la generación siguiente, llevando
consigo los factores hereditarios. De modo que los cambios que afectan al somatoplasma
no tienen por qué ser heredados por la descendencia.
Teoría de Darwin y Wallace
Charles Darwin entrega al mundo su obra principal, publicada en 1859, titulada: “Sobre el
origen de las especies por medio de la selección natural o la preservación de las variedades
mejor adaptadas en la lucha por la vida”, esto trata de explicar el cambio evolutivo (selección
natural), paralelamente A. R. Wallace, quien trabajando de modo absolutamente
independiente, había llegado a las mismas conclusiones respecto del proceso evolutivo y
de los mecanismos de cambio gradual en los seres vivos.
El mecanismo de la selección natural Darwiniana fue propuesto como resultado de la
observación de cuatro hechos del mundo natural:




Sobreproducción
Variación
Lucha por la existencia
Éxito reproductivo diferencia
Darwin observó que los individuos de una especie con características superiores
sobrevivían y se reproducían más exitosamente que aquellos con características inferiores y
que dichas ventajas eran heredables. Además, Darwin tuvo acceso oportunamente, a un
ensayo del naturalista inglés A. R. WALLACE, publicado en 1844, quien ya distinguía a la
selección natural como agente causal de la evolución.
Teoria sintetica o neodarwiniana :
Se conoce así está teoría por ser la combinación de la teoría de Darwin con los postulados de
Mendel, que fueron dados a conocer en el siglo XX. Los máximos exponentes de esta teoría
fueron:





J.B.S. Aldane,
Th. Dobozhansky,
E. Mayr,
G.G. Simpson
J. Huxley.
Esta teoría propone que:
La variación biológica heredable observada por Darwin en las poblaciones es el
resultado de variados fenómenos que afectan su pool génico (conjunto total de genes de
todos los individuos de dicha población), como por ejemplo: cambios espontáneos y azarosos
en las secuencias nucleotídicas del material genético (por mutaciones de genes). Flujos
azarosos de genes desde o hacia la población de individuos (por migraciones).
Reordenamientos azarosos de genes durante la gametogénesis (por meiosis).
La variación biológica heredable puede ser transferida a la descendencia, pues los genes en
que se encuentra almacenada son transportados por los gametos que originan los cigotos de
los cuales surgen los individuos de la población (herencia genética).
La selección natural: fuerza evolutiva anti-azarosa, que al actuar sobre los fenotipos
produce una reproducción diferencial de los genes presentes en los individuos, modificando
así las frecuencias con que ellos se encuentran en el pool génico de la población.
Aislamiento reproductivo : se impide el flujo de genes entre la población de
individuos seleccionados y la población original desde la cual ellos emergen, entonces se
produce la aparición de una nueva especie (especiación biológica).
POOL GENÉTICO Y GENÉTICA DE POBLACIONES:
La genética de población surge como un pilar de esta teoría, la cual estudia la
frecuencia, distribución y herencia de los alelos en las poblaciones. En la actualidad, esta
disciplina es el campo que proporciona mayor sustento a la teoría de Darwin. pool génico
(también llamado acervo genético). Éste contiene la variabilidad genética que caracteriza a
todas las poblaciones de seres vivos. Por otra parte, se define como población
mendeliana toda población que se cruza entre sí localmente, dentro de una misma área
geográfica.es la suma de todos los genes alelos de una población.
Medición de la variabilidad genética de una población mendeliana:
Para medir con precisión el pool génico de una población es necesario precisar tanto
sus frecuencias alélicas como sus frecuencias genotípicas. Se define la frecuencia alélica
(también llamada frecuencia génica) como la proporción relativa de un alelo en el pool génico
de la población.
EL PRINCIPIO DE HARDY-WEINBERG:
Una población que no evoluciona, es decir, que tiene las mismas frecuencias alélicas de
generación en generación, se dice que está en equilibrio de Hardy-Weinberg, entonces
se cumple que la suma de la frecuencia A y a de los alelos que controlan un mismo
rasgo es constante e igual a uno.
A2+2Aa+a2
a+A=1
Población ideal:
1) El apareamiento entre los individuos debe ser aleatorio.
2) No deben ocurrir mutaciones, es decir, cambios en los genes desde un estado alélico a otro.
3) El tamaño de la población debe ser grande (en teoría, infinita) lo cual minimiza la aparición
de deriva génica.
4) No debe existir migración entre poblaciones que alteren las frecuencias en que se
encuentran los alelos. Es decir, no pueden sumarse o restarse genes a la población.
5) No puede existir selección natural, pues se presume que todos los individuos de la
población tienen iguales probabilidades de sobrevivencia y de reproducción.