Transcript Evolucion - Universidad Laboral de Málaga

LA
EVOLUCIÓN
Departamento de Biología IES Universidad Laboral de Málaga
El origen de la
Biodiversidad
Especie : Pertenecen a la misma especie
aquellos individuos semejantes que, en
potencia, pueden reproducirse entre si y
originar, a su vez, descendientes fértiles.
?
EL HECHO DE LA
EVOLUCIÓN
 La evolución como cambio gradual en
las características de las especies a lo
largo del tiempo es un hecho
observable
 Incuestionable:
 El registro fósil
 Cambios identificados debidos a
modificaciones en el medio
El Fijismo
Las especies son inmutables

El creacionismo
Linneo
s. XVIII
Los seres vivos son formas
inalterables
(creados
de
forma independiente) siendo
hoy tal y como fueron
diseñadas desde su comienzo.
Padre de:
La Sistemática
Taxones: (ejemplo)
Reino: Animal
Filum: Cordados
Clase: Mamíferos
Orden: Primates
Familia: Homínidos
Genero: Homo
La Nomenclatura binomial
¿Cómo aparecen las especies?
Especie: Homo sapiens
El Fijismo
En el pasado se habían producido
Las especies son inmutables catástrofes geológicas que producían
extinciones, tras las cuales se producían
nuevas creaciones. La última de esas
 El catastrofismo
catástrofes fué el diluvio universal de Noé.
Cuvier
s. XVIII-XIX
Padre de:
La Paleontología
Ciencia que estudia los
fósiles
¿Cómo aparecen las especies?
El Evolucionismo
Las especies cambian a lo largo del tiempo
Siglo XIX: Surgen NUEVAS TEORÍAS basadas en la idea de
que “los seres vivos pueden transformarse a lo largo del tiempo”
TEORÍAS EVOLUTIVAS.
¿Cómo aparecen las especies?
La evolución: una teoría científica
Las hipótesis:



Las especies tendrán en común algunos
componentes esenciales procedentes de un
antepasado común.
Cuanto más cercanas en la evolución estén
dos especies, sus semejanzas serán
mayores y cuanto más lejanas en su origen
tendrán características más diferenciadas
Habrá restos de una especie que puede
haber desaparecido, pero que, como es
antepasado común de otras posteriores,
muestra características de ambas o
intermedias entre ellas.
PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN
(evidencias)
1. Pruebas paleontológicas
2. Pruebas bioquímicas
3. Pruebas biogeográficas
4. Pruebas de la sistemática
5. Pruebas de la anatomía comparada
6. Pruebas de la embriología
7. Pruebas de la domesticación
1. Pruebas Paleontológicas:
Registro fósil
 Aumento de complejidad
 Formas intermedias:
Archaeopteryx
1. Pruebas Paleontológicas:
0
-1,5
-5
-25
-35
-55
-65
m.a.
Evolución del caballo
2. Pruebas
Bioquímicas:
1. Todos los seres vivos estamos
compuestos por
el mismo tipo de átomos y
moléculas
C,H,O,N
Bioelementos
(átomos)
Uniformidad de los componentes
moleculares
moléculas
macromoléculas
2. Pruebas Bioquímicas:
2. Idénticos procesos metabólicos
 Anabolismo
 Ejemplo: Síntesis de proteínas
 Catabolismo:
 Ejemplo: Respiración celular
2. Pruebas Bioquímicas:
3. El código
genético es el
mismo para
todos los
organismos
3. Pruebas Biogeográficas
Pangea,
hace 250 m.a.
Existía una
fauna común,
ejemplo mesosaurio
Actualmente
faunas diferentes en
continentes separados,
pero con antepasados
comunes, ejemplo llama
y dromedario,
descienden del
Poebrotherium que vivió
hace 30 m.a.
4. Pruebas de la
sistemática
 Árboles filogenéticos:
esquemas de
relaciones evolutivas
(Parentesco evolutivo
entre los organismos)
 Si las similitudes son
grandes comparten un
antepasado común
más reciente
5. Pruebas de la anatomía
comparada
Órganos homólogos
Una misma
estructura,
pero
distinta
función
“Si”
constituyen
una prueba
del
fenómeno
evolutivo
Quiridio
5. Pruebas de la anatomía comparada
Órganos Análogos
Una misma función,
pero
distinta estructura
“No”
constituyen una
prueba del fenómeno
evolutivo.
Se trata de un
fenómeno de
convergencia
adaptativa
5. Pruebas de la anatomía
comparada
Órganos vestigiales
Órganos atrofiados, sin
función alguna en la
actualidad, pero que pueden
relevar la existencia de los
antepasados, para los que
estos órganos eran
necesarios.
Ejemplo, en los delfines y en
las focas.
6. Pruebas de la embriología
Parecido entre formas embrionarias tempranas
Estadíos tempranos
Estadíos tardíos
7. Pruebas de la domesticación
La selección realizada a lo largo de los siglos por el ser
humano (domesticación y cultivo) muestra cómo
pueden producirse cambios graduales mediante
selección de cruces o selección artificial, en un período
de tiempo que, en términos evolutivos, es muy corto.
El Evolucionismo
El Lamarckismo
Lamarck
s. XVIII-XIX
 Las formas más simples surgen
con frecuencia por generación
espontánea
 Tendencia a la complejidad
 Ley del uso y desuso
 Heredabilidad de los
 caracteres adquiridos
 Cambio ambiental 
 modificaciones (adaptaciones)
El Evolucionismo
El Lamarckismo
1. Cambio ambiental: La aridez
provoca escasez de hierba en el
suelo.
2. Las jirafas estiran su cuello para
alcanzar las hojas de los árboles,
el uso del órgano lo desarrolla de
manera que el cuello se alarga.
3. Los descendientes heredan el
cuello un poco más largo
4. Continua el proceso y la
adaptación (cuello largo) está
presente en todos los individuos
de la población
La teoría de Lamarck tuvo gran
aceptación…
Pero se EQUIVOCÓ al suponer que
las características adquiridas son
heredables:
- Son características producidas
por el ambiente, NO POR LOS
GENES  NO PUEDEN
HEREDARSE!! (recordemos que sólo
pueden heredarse esas
características reguladas por genes
que estén en las células
reproductoras o gametos)
Ej: Los cambios obtenidos en una
operación de cirugía estética… No
se heredan a los descendientes!!
La MUSCULATURA que desarrollan los atletas es un CARÁCTER
ADQUIRIDO pero… contrariamente a lo que decía Lamarck… NO SE
HEREDA!!
El Evolucionismo
El Darwinismo
Los viajes de Darwin
Darwin y Wallace
s. XIX
La teoría de
la Evolución
LA EVOLUCIÓN: argumentos
1.
Los organismos cambian y se diversifican
a partir de la enorme variedad de
características que presentan las
poblaciones naturales (TEORÍA DE LA
ESPECIACIÓN).
2.
La evolución produce un cambio gradual
en las poblaciones, no se producen
saltos ni transformaciones
súbitas(TEORÍA DEL GRADUALISMO)
3.
Los organismos que presentan
semejanzas están emparentados y
descienden de un antepasado común
(TEORÍA DE LA DESCENDENCIA
COMÚN).
4.
El mecanismo de la evolución es la
competencia por los recursos limitados
entre un gran número de organismos
únicos, lo que lleva a diferencias en la
supervivencia y reproducción (TEORÍA
DE LA SELECCIÓN NATURAL)
según Charles Darwin
LA EVOLUCIÓN
Selección artificial
Debido a su Teoría de la
evolución y, especialmente,
a sus ideas que ponían de
manifiesto la relación
evolutiva entre el ser
humano y el resto de los
primates, Darwin ha sido
frecuentemente parodiado…
y, además, desató una gran
polémica no sólo científica,
sino también social.
La selección natural según Darwin

Entre los individuos de una misma especie existen
diferencias (variabilidad). A la hora de competir por los
recursos (que son limitados) les supone ventajas o
inconvenientes.

Estas diferencias individuales son, en muchos casos,
heredables.

A pesar de la potencialidad de crecimiento de las
poblaciones, su número de individuos permanece más o
menos constante a través de las generaciones.

«Lucha por la existencia» (o supervivencia): puesta en juego
de estrategias para la adquisición de unos recursos
limitados. Los que mejor se defienden en el medio y los que
muestran más aptitudes para dejar un mayor número de
descendientes, son los que tienen más probabilidad de
sobrevivir.
El Evolucionismo
El Darwinismo
1. Cambio ambiental: La aridez provoca
escasez de hierba en el suelo.
2. Existen, en un principio, muchas jirafas
con diferentes longitudes de cuello
(variabilidad).
3. No hay alimento para todas, en
consecuencia la selección natural actúa y
permite sobrevivir en mayor número a los
más aptos, las jirafas de cuello largo que
alcanzan las hojas de los árboles.
4. Sus descendientes heredan los cuellos
largos
5. Con el tiempo todas las jirafas de la
población presentan el cuello largo
(adaptación)
El error de la teoría de
Darwin
Darwin no pudo explicar:
 Cómo se transmitían los caracteres de una
generación a la siguiente
 Cuál es el origen de la variabilidad entre los
individuos de una población
 Aceptaba la posibilidad de la herencia de
ciertos caracteres adquiridos
¿Qué influyó en Darwin?
 El viaje que inició en 1831 a bordo del buque Beagle que le
llevaría durante 5 años por todo el mundo. En la expedición reunió,
catalogó y comparó miles de plantas y animales que serían
esenciales para el desarrollo de su teoría.
 El actualismo de Lyell publicado en 1830en su libro Principios de
Geología.
 La selección artificial, que había permitido a criadores y granjeros
desarrollar nuevas variedades, seleccioando y cruzando indiviiduos
que presentaban los caracteres deseados
 Las ideas de Thomas Malthus (1766-1834), quien en el libro
Ensayo sobre la población, expone que la población crece más
rápidamente que la producción de alimentos. De aquí extrae Darwin
la idea de la lucha por la existencia.
El Evolucionismo
El Neodarwinismo
G. G. Simpson, Haldane, Mayr, Huxley,
Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, etc
s. XX (1930 -1950)
recordemos
 Admite los postulados del
darwinismo clásico
 Se fundamenta en el
conocimiento de la genética
 La variabilidad inicial de la
descendencia
 La naturaleza es prolífera
 LA SELECCIÓN NATURAL
 El tiempo lleva al cambio
gradual  adaptación
Genética
clásica
Mendel s. XIX
Genetica
molecular
Watson, Crick.
s. XX
El Evolucionismo
El Neodarwinismo o teoría sintética
1. La genética explica
el origen de:
La variabilidad
Mutaciones al azar
en los individuos de
una población
Reproducción sexual:
a) Meiosis:
- recombinación
- Segregación cromosómica
b) Fecundación
Los neodarwinistas rechazan definitivamente
la herencia de los caracteres adquiridos
El Neodarwinismo
2. La selección natural «escoge» aquellas
mutaciones que son favorables en un
ambiente dado y aumenta su frecuencia
hasta dar lugar a una adaptación, base del
cambio evolutivo.
3. El cambio evolutivo es gradual y lento,
debido a la acción de la selección natural a lo
largo de las generaciones en el seno de una
población.
La evolución en acción
Bistun betularia (variedad clara)
Bistum betularia (variedad oscura)
1.
Cambio ambiental: La contaminación
oscurece las cortezas de los abedules
donde vive la mariposa.
2.
Existen, en un principio, mariposas blancas
y negras (variabilidad inicial).
3.
La selección natural actúa, los pájaros se
comen en mayor número a las mariposas
blancas y permite sobrevivir en mayor
número a los más aptos, las mariposas
oscuras que se camuflan mejor en las
nuevas condiciones.
4.
Sus descendientes heredan el color oscuro
5.
Con el tiempo todas las mariposas de la
población de zonas contaminadas presentarán
color oscuro (adaptación)
MELANISMO INDUSTRIAL
La evolución y el origen de nuevas
especies
 La genética explica:
La Especiación
1º Aislamiento
genético o
reproductivo
2º La divergencia
3º Especiación
Así aparecen las especies
1º Aislamiento
reproductivo:
 Especiación alopátrica
(aislamiento geográfico)
La Especiación
 Especiación simpátrica
(aislamiento no
geográfico)
 Ecológico
 Etológico O conductual
 Sexual
La evolución y el origen
de nuevas especies
La Especiación
Aislamiento geográfico
La Especiación
Aislamiento geográfico
La Especiación
La Especiación
 Aislamiento Ecológico: Distinto hábitat
ecológico
Ej.
ó nicho
Anofeles en aguas de distinta salinidad
Anopheles annulipes
Anopheles farauti
La Especiación
 Aislamiento
Etológico:
Distinto comportamiento
♂Aulonocara baenschi
♀Aulonocara baenschi
“Ni caso”
♂Aulonocara colour
La Especiación
 Aislamiento Sexual:
diferencias
anatómicas, periodos de fertilidad, etc.
2º Divergencia:
Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones,
comienzan a acumularse los cambios producidos en los
individuos que las forman como consecuencia de las
mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos
procesos de selección natural, las características de
las poblaciones difieran cada vez más.
Divergencia
Convergencia
La Especiación
DIVERGENCIA
SIN DIVERGENCIA
La Especiación
DIVERGENCIA y SIN
DIVERGENCIA
Cladogénesis Y
Anagénesis
Darwinismo y
Neodarwinismo
SIN DIVERGENCIA
Anagénesis
La Especiación
Así aparecen las especies
3º Especiación en
sentido estricto, que
supone la
imposibilidad de
producción de
descendencia fértil,
entre las poblaciones
separadas aunque
volvieran a reunirse.
1. Aislamiento genético o reproductivo
La Especiación
2. La divergencia: Se origina cuando,
una vez aisladas las poblaciones,
comienzan a acumularse los
cambios producidos en los
individuos que las forman como
consecuencia de las mutaciones y la
meiosis. Esto hará que, tras
sucesivos procesos de selección
natural, las características de las
poblaciones difieran cada vez más.
3. Especiación en sentido estricto,
que supone la imposibilidad de
producción de descendencia fértil,
entre las poblaciones separadas.
Así aparecen las especies
OTRAS TEORÍAS
EVOLUTIVAS
 Mutacionismo
 Neutraliismo
 Neolamarckismo
 Equilibrios interrumpidos
MUTACIONISMO
 Las mutaciones son el único motor del
cambio y del origen de las especies.
 El paso de una especie a otra se
realizaba por un salto brusco o mutación
y no gradualmente bajo la acción de la
selección natural.
Neutralismo
 La mayoría de las mutaciones son neutras: ni
ventajosas ni desfavorables
 La reproducción al azar ha favorecido la
supervivencia de ciertos genes en las
poblaciones.
 Alguna mutación transmitida al azar podría
fijarse en la totalidad de la población sin que
ello se debiera a ninguna ventaja selectiva.
 Las especies surgirían de estos cambios.
 Niegan la selección natural
Neolamarckismo
 La mutación está determinada por el
medio.
 Aunque existen experimentos favorables
al respecto, el carácter preadaptativo de la
mutación parece sustancialmente
demostrado.
Teoría de los equilibrios interrumpidos o puntuados
Microevolución: cambios mínimos que afectan gradualmente a las
poblaciones
Macroevolución: cambios que dan lugar a la aparición de las características
de los grandes grupos taxonómicos (familias, órdenes...).

El Neodarwinismo
(Gradualismo)
El Neodarwinismo
(Saltacionismo 1972)

El Neodarwinismo
(Saltacionismo o Equilibrio puntuado 1972)
Stephen Jay Gould
la evolución se
produce
en periodos cortos
de tiempo seguidos
de largos intervalos
sin cambios.
Los momentos de
cambio
se producirían
tras grandes
extinciones
de especies.
«Revoluciones genéticas» o saltos que interrumpen el proceso normal de
adaptación por selección natural.
La selección natural explicaría el origen de las adaptaciones, pero no el
origen de las especies.
La polémica actual: ¿mecanismo
evolutivo gradual o a saltos?
En 1970 dos paleontólogos americanos N. Eldredge y S.J. Gould,
cuestionan el gradualismo de la teoría sintética. Ellos retoman el
planteamiento de Thomas Huxley señalando que éste tenía razón al
advertir que la evolución no se da en forma gradual y que es necesario
abandonar el gradualismo pero no el Darwinismo. Ambos postulan que cada
especie permanece estable en lo que se refiere a lo esencial de sus
caracteres durante millones de años, luego es reemplazada por otra
especie no en forma gradual sino bruscamente, sin transición.
Para Gould y Eldredge la macro y la micro evolución son fenómenos
diferentes, son dos niveles semi-independientes en la evolución biológica.
Es probable que los dos mecanismos interactúen: En algunos
momentos la evolución es gradual y en otros se realizaría por
saltos
LA BIODIVERSIDAD
Fijistas
(las especies son
inmutables)
Constituye el
conjunto de
Defendida por
Linneo s. XVIII
Su origen se explica
por diversas
teorías como
(las especies cambian a lo
largo del tiempo)
Conjunto de individuos
semejantes que pueden
reproducirse entre sí y
originan descendientes
fértiles
como
El catastrofismo
Defendida por
Pruebas
DARWINISMO
( Darwin y Wallace s. XIX)
Cuvier s. XVIII-XIX
Padre de la
Sistemática
y la
Nomenclatura
binomial
concepto
Evolucionistas
como
El creacionismo
especies
Padre de la
Paleontología
(Ciencia que
estudia los
fósiles)
Se basa en
Tipos
Clásico
Se basa en
Neodarwinismo
Admite
- La variabilidad inicial de la
descendencia
- La naturaleza es prolifera
- LA SELECCIÓN NATURAL
- El tiempo lleva al cambio
gradual  adaptación
Pruebas Paleontológicas
Pruebas Bioquímicas
Pruebas Biogeográficas
Se fundamenta en
el conocimiento de
La Genética
Mutaciones
Reproducción sexual:
a)Meiosis:
- recombinación
- Segregación cromosómica
b) Fecundación
-Tendencia a la
complejidad
- Ley del uso y desuso
- Heredabilidad de los
caracteres adquiridos
-Cambio ambiental
modificaciones
Que explica
El origen de la
variabilidad
Pruebas Embriológicas
Pruebas Anatómicas
LAMARCKISMO
Lamarck s. XVIII-XIX
por
La Especiación
por
Aislamiento
reproductivo
De tipo
Geográfico
No geográfico
Interpretada
según las
corrientes
Gradualista
Saltacionista