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Variabilidad, evolución y
adaptación de los seres vivos
Profesor José De La Cruz Martínez
Departamento de Química y Biología
Liceo Polivalente José De San Martín
Objetivo :
Comprender y valorar los fundamentos de la
evolución y adaptación a distintos ambientes, y la
diversidad biológica como resultado
La vida en nuestro planeta comenzó con
unos pocos organismos procariontes muy
simples. A partir de estos surgieron todas
las demás especies conocidas. ¿Cuál es el
origen de la diversidad? ¿Como ha llegado a
ser tan amplia?. La teoría de la evolución
trata de explicar estas y otras preguntas
procurando descifrar los mecanismos que
han llevado a esta enorme biodiversidad.
Ante el echo de la evolución se pueden
distinguir diferentes respuestas para el
origen de la biodiversidad
Aristóteles
(384-322 a. C. )
Pensaba que los
organismos forman
parte de una
“escalera de la
naturaleza” creada
por la divinidad,
donde cada especie
es parte de una
progresión, desde lo
imperfecto a lo mas
perfecto
Postura creacionista (fijismo)
Características:
 Las especies no
cambian a lo largo del
tiempo
 Promulga un origen
separado de las
especies
 Se basan en creencias
religiosas
 “Y vivió Adán ciento treinta años, y engendró un
hijo a su semejanza, conforme a su imagen, y llamó
su nombre Set.
Y fueron los días de Adán después de que engendró
a Set, ochocientos años, y engendró hijos e hijas.
Y fueron todos los días que vivió Adán novecientos
treinta años; y murió.
 Algunos científicos consideraban que todas las
formas de vida existentes habían sido creadas por
Dios. A esta línea de pensamiento se le conoció
como Fijismo
 Entre los naturalistas que seguían esta línea se
encontraba Carl von Linné, conocido como Linneo
(1707-1778)
 Linneo propuso un método de clasificación de los
seres vivos, vigente hasta nuestros días, compuesto
de diferentes categorías, basadas en el grado de
semejanza
 Orden Carnívoros
 Familia Canidee

Clase Mamíferos

Perro
Familia Felidae

Gato
 Orden Primates
 Familia Pongidae


Chimpancé
Familia Hominadae

Humano
Contradicciones del Fijismo
 Los registro fósiles indican que la Tierra es mas antigua
de lo que dice la Biblia
 No es científico. Se basa en la fe, no en pruebas
científicas
¿Qué es evolución?
 La evolución es el proceso de transformación de los
seres vivos a través de las generaciones.
Fotos de Kawésqar : 1860, 1915 y de Aleyén Neculpan 2012, primer Kewésqar en ir a la universidad
 La evolución no ocurre durante la vida de un
individuo, sino que en las poblaciones a lo largo de
muchas generaciones
 Las poblaciones van cambiando en el transcurso del
tiempo.
 Una prueba importante de la evolución a gran
escala se desprende del análisis del registro fósil
está dada por la secuencia de aparición de ciertos
grupos de organismos que permite deducir un
orden evolutivo para esos grupos: primero peces,
luego anfibios, luego reptiles y finalmente aves y
mamíferos.
 Las similitudes que expresan homologías son poco
explicables en términos de su funcionalidad. La
pata del caballo, el ala del murciélago, las aletas de
una ballena están constituidas sobre la base de un
mismo patrón, que incluye los mismos huesos en
posiciones relativas similares.
El desarrollo embrionario en diferentes organismos,
muestra gran similitud en estados tempranos de
desarrollo
Mas evidencias de la Evolución
Transformismo
 Uno de los primeros y más connotados representantes
de esta teoría transformista fue el naturalista francés
Jean Lamarck quien propuso en 1809:
 El cambio se produce por un deseo interno de mejorar
 Las especies tienen un origen separado
 Propone el llamado principio del uso y del desuso de los
órganos, perfeccionándolos o atrofiándolos
El ejemplo más explicado por el Lamarkismo
es el origen del cuello en las jirafas
 Según Lamarck : las jirafas inicialmente tendrían
el cuello corto. Este se les habría estirado al
alargarlo para comer hojas de los arboles .los
descendientes habrían heredado esta característica
 Al Fijismo se le opuso el Transformismo, cuya versión
más moderna es el Evolucionismo
 Los seres vivos cambiaban a lo largo del tiempo a
partir de otros preexistentes, dando lugar a especies
nuevas, diferentes y cada vez mas complejas
Postura Evolucionista
 El cambio se produce por selección natural
 Define un origen común de las especies
 Tiene como principal defensor a Charles Darwin
Darwin en las galápagos
 Darwin noto que en ambientes similares no siempre
eran habitados por organismos del mismo tipo
 Los pinzones de las Galápagos son diferentes en cada
isla, conservando eso sí rasgos comunes
Darwinismo y sus principios
básicos
 El mundo no es estático, sino que cambia. Las especies
cambian continuamente , aparecen unas y se
extinguen otras
 La Evolución es un proceso gradual, continuo existe
una gran variabilidad entre las especies pero de
manera continua
 Los organismos semejantes esta emparentados y
descienden de un antepasado común
 El mecanismo de la Evolución es la Selección Natural
Selección Natural
 La capacidad reproductiva de los organismos
determina una tendencia de aumento permanente en
el número de individuos de la población
La Selección Natural consta de 2 partes:
 Producción de Variabilidad: Darwin no sabia el origen,
pero se daba cuenta que en cada generación se produce
una gran descendencia , con pequeñas diferencia entre
ellos ( Mendel publica su obra en 1965)
 La Selección: A través de la lucha por la supervivencia
de esa variabilidad
Mecanismo de la selección
natural
 La mayoría de las especies tiene una gran
capacidad para generar descendencia y
cada individuo presenta pequeñas
diferencias (Variabilidad)
 La disposición de los recursos como
alimento, espacio, pareja son escasos y
solo unos pocos llegan a sobrevivir y
menos a reproducirse
¿Que individuos se reproducirán?
 Aquellos que tengan dentro de esa variabilidad inicial
una combinación de caracteres idónea para hacer
frente al ambiente, entonces los individuos que se
reproduzcan harán que sus características (genes)
idóneas en la siguiente generación sea más frecuente,
mientras que las combinaciones menos idóneas serán
menos frecuentes
Transmisión diferencial de
frecuencias genéticas
1. Hay variación de
ciertas características
2. Hay reproducción
diferenciada
3. Hay Herencia
4. Resultado final
Variabilidad genética: origen e
importancia genética
 Actualmente observamos dos factores que producen
la variabilidad genética
 Las mutaciones genéticas (variabilidad en los genes)
 Las recombinaciones genéticas en los organismos de
reproducción sexual
 La existencia de variabilidad génica es una condición
necesaria para que haya evolución. Si para un gen solo
hay homocigotos, las frecuencias alélicas no podrían
variar de una generación a otra con lo que la respuesta
a posibles cambios ambientales seria nula provocando
la extinción de dicha información:
Considerando dos caracteres en ratas de laboratorio
determine el genotipo y fenotipo del cruzamiento AA L1L2 x
AA L2 L2 :
- “A” pelaje negro (dominante) o “a” blanco.
- L1 orejas largas (dominante); L2 orejas cortas.
Neodarwinismo, teoría sintética
de la evolución
Neodarwinismo:
 El proceso evolutivo se basa en los principios de
variabilidad de la descendencia y de la selección natural
 El origen de la variabilidad son las mutaciones (crean
nuevos alelos) y las recombinaciones genéticas ( crean
nuevas combinaciones de genes)
 Lo que evoluciona son las poblaciones, no los individuos.
Las poblaciones perduran y cambian a medida que
cambian las frecuencias génicas de las poblaciones,
mientras que los individuos mueren con el mismo
genotipo que nacieron
 Población mendeliana (panmítica): “Conjunto de
individuos que se pueden cruzar entre ellos al azar
(todos con la misma probabilidad de reproducirse) y
comparten el mismo número de genes”
 Equilibrio de Hardy-Weinberg: Situación hipotética
que supone que si sobre las poblaciones no existiera
ningún tipo de presión, las frecuencias génicas y las
frecuencias genotípicas no varían
 No obstante en los sistemas naturales “ reales” existen
factores que alteran ese equilibrio y explican porque la
frecuencia de los genes puede cambiar
 Los factores que hacen variar las frecuencias génicas de
una población son:
 La selección natural
 Las mutaciones
 Las Migraciones
 La deriva genética
 Para que una población llegue a generar una especie
diferente ha de estar aislada de las otras poblaciones
Factores que alteran el
equilibrio genético
 Selección natural: Consiste en la eliminación de los
individuos menos aptos, de los individuos con menos
eficacia biológica
 Aunque la Selección natural actúa durante toda la vida
del individuo, existen dos grandes momentos donde se
eliminan genes de la población
 Primeras fases de la vida (eliminación de gametos,
cigotos, larvas, individuos jovenes)
 Época de reproducción ( no todos los individuos que
llegan al estado adulto se reproducen)
 Mutaciones: Origen a nuevos alelos en poblaciones
mediante cambios espontáneos en el material genético
 Ej: Si tenemos dos alelos p y q, en un momento
determinado con frecuencia 0.7 y 0.3 al aparecer una
mutación, aparece un nuevo alelo r. En las siguiente
generación las frecuencias de los alelos se alterarán por
ejemplo a p (0.6), q(02) y r(0.2)
 Migraciones: Con las migraciones se altera el equilibrio
de los genes porque la composición génica de los
individuos que se incorporan no tiene por que ser
igual a los de la población que los recibe
 Las migraciones son más importantes cuando:
 Mas pequeña es la población de origen
 Mayor es el tramo de las migraciones
Deriva génica
 Los cambios se deben a que el número de individuos
reproductores que forman la siguiente generación
resulta inferior al necesario para que las frecuencias
génicas estén bien representadas
 Efecto fundador:
Unos pocos llegan a un nuevo territorio y se instalan. La
siguiente generación tendrá las características propias de
ese pequeño grupo. Cuanto más pequeño sea el grupo,
más influirán sus características y por tanto, más
diferente será su descendencia
La teoría de la evolución de Darwin se
considera como el mayor principio
unificador de la biología
 Su teoría difería de teorías previas en que él imaginaba a la
evolución como un proceso doble, que dependía de la
existencia de variaciones heredables entre los organismos,
y del proceso de selección natural por el cual algunos
organismos, en virtud de sus variaciones heredables,
dejaban más progenie que otros.
 Una debilidad central de la teoría de Darwin, que
permaneció sin resolver durante muchos años, fue la
ausencia de un mecanismo válido para explicar la herencia
La teoría de Darwin
 Los organismos engendran organismos similares; en
otras palabras, hay estabilidad en el proceso de la
reproducción
 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.
 En cualquier población dada ocurren variaciones
aleatorias entre los organismos individuales, algunas
de las cuales son hereditarias, es decir, que no son
producidas por el ambiente.
 La interacción entre estas variaciones hereditarias,
surgidas al azar, y las características del ambiente
determinan en grado significativo cuáles son los
individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles
no. Algunas variaciones permiten que los individuos
produzcan más descendencia que otros. Darwin llamó
a estas características variaciones "favorables" y
propuso que las variaciones favorables heredadas
tienden a hacerse cada vez más comunes de una
generación a otra. Este es el proceso al que Darwin
llamó selección natural .
 Dado un tiempo suficiente, la selección natural
lleva a la acumulación de cambios que provocan
diferencias entre grupos de organismos.
Las bases genéticas de la
evolución
 La reproducción sexual es el factor más importante
que promueve la variabilidad genética en las
poblaciones
 La amplitud de la variabilidad genética en una
población es un determinante principal de la
capacidad para el cambio evolutivo
 Los biólogos evolutivos proponen que los genes
estructurales existentes en la actualidad tuvieron sus
comienzos en muy pocos protogenes
Evolución por selección natural
según el modelo de Darwin
Tipos de selección natural
• Las tres categorías principales son:
• La selección normalizadora , en la cual se eliminan los
fenotipos extremos de la población
• La selección disruptiva , en la que se seleccionan los
fenotipos extremos a expensas de formas intermedias
• La selección direccional , en la que uno de los extremos
es favorecido, empujando a la población a lo largo de una
vía evolutiva particular.