Antropología Biológica

Curso 2010

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Historia del Pensamiento evolutivo ... o

“La evolución de la evolución”

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Concepción de Aristóteles: Scala Naturae

Edad Media: Gran Cadena del Ser

Ordenamiento lineal del mundo natural que no involucra relaciones entre los compartimentos

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Linneo (1707-1778)

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Cuvier1769-1832

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Buffon1707- 1788

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Lamarck1744-1829

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El clásico ejemplo del cuello de las jirafas

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•El ambiente cambia constantemente y crea nuevas necesidades en los organismos•Los organismos poseen un “sentimiento interno” que los impulsa a perfeccionarse•Aquellas partes del cuerpo que más se utilicen se fortalecerán y aquellos que no se usen se atrofiarán (ley de uso y desuso)•Las características adquiridas durante la vida de los individuos serán heredadas por sus descendientes (ley de herencia de caracteres adquiridos)

Teoría transformista de Lamarck

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Darwin 1809-1882

El viaje que cambió la historia del hombre(1838-1843)

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Los pinzones de Galápagos

¿Porqué hay tantas especies en las islas?

Las condiciones ambientales son muy semejantes en las diferentes islas, pero cada una de ellas tiene sus propias y peculiares poblaciones de animales

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¿Porqué los fósiles se parecen tanto a especies de la fauna actual?

Los fósiles de América del Sur

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Las distintas variedades de las especies sudamericanas

Porqué hay tantas variedades geográficas ?14

La fauna australiana

Porqué es tan peculiar?

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“Me he convertido en un celoso discípulo de las ideas de Mr. Lyell...Al

practicar la geología en Sudamérica, me he sentido tentado a llevar algunas

ideas más allá, incluso, de donde él las lleva” . (Darwin, 1832)

Si mediante procesos lentos y constantes de transformación la Tierra había sufrido cambios tan importantes como proponía Llyell, ...

Los depósitos litorales son constantemente desgastados por la acción desvastadora de las olas costeras

¿La vida podría haberse transformado en forma similar?

Las ideas de Lyell

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El regreso

Emma Wedgwood

La casa de Down17

Primeras imágenes: El árbol de la vida

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El estudio de las colecciones

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Observa la variabilidad que existe entre individuos de una misma población

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Otras fuentes

La experiencia de los criadores

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Conclusión:

algo similar podría estar ocurriendo en la naturaleza, pero....

Quién selecciona en este caso?

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Clave: “Ensayo sobre población” de Thomas Malthus, de donde toma el concepto de lucha por la existencia

Enunciado:* Los individuos de una misma especie no son idénticossino que existen variaciones, que son heredables* Los recursos son limitados y nacen más individuos de los que pueden sobrevivir, por lo tanto se establece una lucha por la existencia.* En esta lucha los individuos más aptos podrán sobrevivir y reproducirse.

Selección Natural

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Además, Darwin propuso que:• La selección natural conduce a la adaptación• Sin variación no hay cambio• Las variantes en las poblaciones se originan

aleatoriamente• El proceso de cambio no tiene finalidad ni dirección

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Un nuevo modode ver el mundo

La contribución de Darwin y Wallace fue tan significativa que permitió acceder a una nueva percepción de la naturaleza, transformando profundamente la concepción previa del mundo, incluida la imagen que el hombre tiene de sí mismo.

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Frente a la postura darwinista:

• Se quiebra la idea de un mundo que permaneció estático desde su creación, se rompe el ordenamiento de los organismos en una escala natural fija, sin imperfecciones ni discontinuidades

• Se revela como incorrecta la definición de un tiempo extremadamente breve como escenario de estos acontecimientos.

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Un nuevo contexto

Reconocer nuestro origen como parte de un proceso que involucra a todo el Universo, en el que operan procesos naturales que pueden ser estudiados.

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Universalidad del proceso evolutivo

Pese a su influencia en la aceptación general de la “universalidad del proceso evolutivo”, que involucra desde las partículas elementales hasta los ecosistemas más complejos de la biosfera, la propuesta por Darwin es una teoría estrictamente biológica.

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En biología existen dos procesos diferentes de cambio a través del tiempo:

Los que ocurren a lo largo de la vida de un individuo, desde la concepción hasta su muerte.

Los que involucran a las poblaciones, a las especies, comunidades y ecosistemas

Darwin no utilizó el término “evolución” ya que el mismo había sido previamente utilizado por el embriólogoalemán von Haller para referirse al desarrollo individual.

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La evolución como hecho y como teoría

El propio Darwin insistió en la necesidad de distinguir estos dos aspectos:

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•Si la evolución es un proceso natural y por tanto susceptible de ser estudiado.

•Cómo ocurre este proceso

Evidencias a favor• Actualmente, la comunidad científica ya no

discute que el proceso evolutivo ocurrió y seadmite que la evolución es un proceso que cuentacon una amplia evidencia empírica, como lo es laexistencia de la reproducción sexual o elmovimiento de los planetas del sistema solar. Sinembargo, en el terreno de la didáctica de lateoría evolutiva, es especialmente relevantepresentar y analizar cuidadosamente lasdiferentes fuentes de evidencia que ponen demanifiesto la existencia de este proceso.

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Las evidencias de la evolución

* La evolución en acción* La biogeografía* La anatomía comparada* La embriología* El estudio de homologías* La secuencia del registro fósil

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La evolución en acción

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La biogeografía

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Anatomía comparada

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Embriología

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Estructuras relictuales

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Secuencia del registro fósil

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Lo que Darwin no pudo resolver

* Dónde se localizan las partículas de la

herencia?

* Cómo se heredan los caracteres?

* Cómo se originan las nuevas variantes?

Herencia

“Nuestra ignorancia sobre las leyes de la variación es profunda”Darwin, 1859

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Algunos hitos en la historia de la genética

• 1892. A. Weissmann propone la diferenciación entre plasma germinal y plasma somático.

• 1901. Se comienzan a incorporar los conceptos propuestos por Mendel. Se reconoce la existencia de partículas discretas de herencia.

• 1902. Teoría cromosómica de Sutton

• 1903. H. De Vries introduce el concepto de mutación

• 1920-30. Comienza a establecerse la genética depoblaciones

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Teoría Sintética de la Evolución (TSE)

Darwinismo original + genética de poblaciones

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TSE propone que:El cambio evolutivo en las poblaciones y el origen de nuevas especies es consecuencia del cambio lento, gradual y contínuo de las frecuencias de los alelos, debido a la acción de la Selección Natural

Stephen J. Gould

Paleontólogo, propuso el modelo de los equilibrios discontínuos

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Motoo Kimura

Propuso la Teoría Neutralista de la Evolución Molecular

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Reconociendo la variabilidad oculta

Electroforesis de proteínas en gel de almidón 44

Nuevos abordajes

Análisis de un gran volumen de datos para comprender generalidades y regularidades de características relevantes en el

proceso evolutivo

* 1960- Estudios de proteínas

Magnitud de la variabilidad

* 1980- Secuenciación de genes

Reconstrucción filogenética

* 1990- Secuenciación de genomas completos

Análisis de patrones generales

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Discusiones actuales:

* Si la SN es suficiente para explicar las características de los organismos* Si el cambio es siempre lento y gradual o puede ser abrupto y rápido* Si existen diferentes niveles jerárquicos en los que ocurre evolución (molecular, organismos, poblaciones y especies)* Si el papel del azar es más importante que lo concebido por la TES* Si toda característica es una adaptación o si muchas de ellas son neutrales...

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ACTIVIDAD

• a. Discuta cuál de los dos procesos de cambio mencionados interesa al biólogo evolutivo.

• b. Analice los mecanismos y factores contextuales involucrados en cada caso e identifique los cuerpos de conocimientos involucrados en la comprensión de cada uno de ellos

• c. Analice el modo en se relacionan y se integran estos procesos de cambio de cambio.

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Construya un párrafo que incluya los siguientes

conceptos y nexos, además de los que considere

adecuado incorporar. Sintetice su respuesta mediante

una red conceptual:

• No constituyen cambios evolutivos -

Objeto de estudio de la biología

evolutiva -Mecanismos evolutivos -

Tiempo - Procesos del desarrollo - Se

suceden a través de las generaciones

- Nunca exceden la vida individual -

Desarrollo ontogenético - Motivo de

estudio de la biología funcional -

Cambio evolutivo - Filogenia -

Sistemas multiindividuales - Siempre

exceden la vida individual.

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Una “Teoría”...?

• En algunos casos, el uso de la palabrateoría puede producir confusiones.En el lenguaje popular, se sueleutilizar la palabra teoría paradesignar una idea personal (“miteoría es…”) o bien como argumentoespeculativo (“es sólo una teoría...”).

• ¿Qué argumentos utilizaría Ud. paradiferenciar el uso común del usocientífico?

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