EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD

Para Lamarck los cambios ocurren post cambio ambiental y éstos los obligan a adaptarse.

EL VIAJE EN EL "BEAGLE"

Zarpó de Gran Bretaña en diciembre de 1831. Se había previsto que el viaje durase dos años, pero tardó cinco en volver. Arribó en octubre de 1836.

Se fija especialmente en las tortugas y los pinzones. Estas aves, como resolverá una vez llega a Inglaterra, constan de catorce especies en las islas, todas semejantes a las del continente, pero con fisonomías y hábitos diferentes.

Escribió: "Cabe imaginar que, a partir de la escasez de aves de este archipiélago, se aprovechó una especie con fines diversos". Así pues, las catorce especies de pinzones de las Galápagos se han transformado a partir de una especie llegada del continente, que se había difundido por las islas. En cada isla, las aves habrían experimentado transformaciones propias en función de los problemas particulares hallados.

A Darwin le intrigaban mucho las singularidades de la distribución geográfica:

¿Por qué lo que vivía al este de los Andes era tan diferente que los que vivía al otro lado? ¿Por qué los animales sudamericanos diferían tanto de los norteamericanos? ¿Por qué los animales del extremo norte eran tan similares en todos los continentes? ¿Por qué no había mamíferos en las Galápagos, salvo una pequeña especie de ratita? ¿Por qué en aquel archipiélago todas las especies resultaban tan peregrinas, incluidas las plantas? ¿Por qué albergaba una sola especie de halcón, de paloma, de pájaro nocturno y de serpiente?

Estos pinzones diferían en su tamaño, en la forma de sus picos y en el nicho ecológico. El más grande se alimentaba de semillas y vivía sobre el suelo y el más pequeño se alimentaba de insecto y vivía sobre los árboles.

Caparazones de las distintas especies de tortugas gigantes de las islas GalápagosDarwin concluyó que las diferencias entre unas tortugas y otras que vivían en otras islas se debían a que, a partir de un antepasado común, fueron evolucionando para adaptarse al medio.

Luego de leer los trabajos de Malthus, podía explicar la diversidad de los pinzones y tortugas de las Galápagos.

El archipiélago era de origen volcánico y surgió del fondo marino. Cuanto llegó a las islas procedía de otros parajes. Si cada invasor era una pizca diferente de sus compañeros en el continente y en las demás islas (y no hay dos individuos idénticos en las especies animales superiores) se entiende que las diferentes sucesiones de tortugas y pinzones, al multiplicarse, intensificarían sus diferencias y tendrían rasgos característicos propios.

Aquello se había realizado durante millares de años, y cada isla albergó una especie diferente de tortuga y pinzón cuando Darwin llegó.

Ernst Mayr, en su libro "The Growth of the Biological Thought" (El desarrollo del pensamiento biológico) resume mejor que nadie en cinco observaciones y tres inferencias la labor de Darwin:

Observación número 1. Las especies gozan de gran potencial de fecundidad, dato que él ya había observado y que Malthus le recordó.

Observación número 2. Las poblaciones tienden a conservar sus proporciones. La inmensa mayoría de las poblaciones son estables.

Observación número 3. Los recursos alimentarios tienen límites y se mantienen casi siempre bastante regulares.

De estas tres observaciones Darwin infirió que en un medio ambiente de recursos alimentarios estables y con proliferación excesiva de los individuos, estos se enfrentarán a la lucha por sobrevivir.

Observación número 4. No hay dos individuos idénticos. La variabilidad es universal.

Observación número 5. Gran parte de la variación se hereda.

La segunda inferencia de Darwin concluye que en un mundo de poblaciones estables, en el que los individuo han de luchar para sobrevivir, sólo tienen posibilidad de hacerlo los que tienen mejores características, que sus cría probablemente heredarán. Esta desigual proporción de supervivencia es la selección natural.

De aquí Darwin infirió, al final, que el proceso de selección natural, si se cumple con intensidad suficiente y durante bastante tiempo, acarrea al cabo cambios muy perceptibles en una población y culmina en la aparición de una nueva especie.

Los cambios en los

seres vivos preceden al cambio ambiental y el ambiente después selecciona.

Evolución por selección natural (Darwin)

Hecho N°1:Potencial aumentoexponencial de poblaciones (escasez alimentos)

Fuente: Paley, Malthus y otros.

Hecho N°2:Estabilidad y dinámica delas poblaciones.(algunos sobreviven)

•Fuente:Observación universal.

Hecho N°3:Limitación de recursos

Fuente: Observación universal.

Inferencia N°1:Lucha por la existencia entre los individuos (se refiere a individuos que tienen mayor tolerancia a condiciones climáticas adversas, mayor capacidad para acceder al alimento, mayor resistencia a patógenos, escapa mejor a depredadores……sigue abajo *

Fuente: Malthus

Hecho N°4:Unicidad del individuo (los individuos de 1 población son UNICOS en sus caracteres (variación)

Fuente: Criadores, taxónomos.

Hecho N°5:Herencia de variación individual (los que tienen rasgos más favorables tienen más descendencia, por tanto, en la generación siguiente habrá mayor proporción de individuos con ese rasgo, ósea EVOLUCIÓN)

Inferencia N°2:

Sobrevida individualdiferencial oSelección natural

Autor: Darwin

Inferencia N°3:A través de las generaciones:Evolución (esto quiere decir que las especies se multiplican, y viene la ESPECIACIÓN

Autor: Darwin

* Se refiere entonces a cualquier característica positiva para la capacidad de sobrevivir y dejar descendencia. El ÉXITO EVOLUTIVO se mide por la capacidad reproductiva y no por la sobrevivencia misma.

1. El número excesivo de críasTodas las especies son capaces de producir un número de crías

superior al que bastaría para ser sustituidas.

¿Por qué la Tierra no está llena de ratones?

Las inferencias anteriores se basan en estas observaciones…

2. La lucha por la supervivencia

El medio ambiente puede El medio ambiente puede influir en las influir en las

probabilidades individuales probabilidades individuales de supervivencia.de supervivencia.

No encontrar pareja

Incapaz de encontrar alimento suficiente

Existencia de depredadores

3. Diferencias individualesDado que no todos Dado que no todos los individuos son los individuos son idénticos, algunos idénticos, algunos

tienen más tienen más probabilidades de probabilidades de

sobrevivir que otrossobrevivir que otros

4. Ciertas Variaciones Se HeredanDespués de

muchas generaciones es probable

que aumente la proporción de individuos

bien adaptados.

Darwin y Wallace llamaron a este proceso Selección Natural

Resumiendo:

León macho

¿para qué tiene esta melena?

Para ahuyentar a los depredadores

Hembra con fenotipo adecuado al cuidado de sus crías.

Darwin establece la importancia evolutiva del dimorfismo sexual, en relación con el cual señala el término de selección sexual; ésta es una selección natural a favor de las diferencias entre machos y hembras, aquellas diferencias que favorecen la reproducción, es decir, que aumenten el Nº de descendientes.

Ernst Mayr (1904-2005)

G. G. Simpson (1902-1984)

Th. Dobzhansky (1900-1975)

Julian Huxley (1887-1975)

Teoría Sintética o neodarwinista de la evolución

Genética y El Origen De Las Especies

Revisó los trabajos de genética de poblaciones.

Los integró con la teoría cromosómica de la herencia.

Observaciones realizadas acerca de la variabilidad en poblaciones naturales. Th. Dobzhansky (1900-

1975)

“Genetics and the Origin of Species ”

(1937)

"Nada en biología tiene sentido si no se ve bajo la luz

de la evolución“ (1973)

Los postulados de la “Teoría Sintética” son:    ·        Evolución es el cambio en frecuencias génicas del fondo o acervo genético de una población específica (microevolución).·        Cada especie es un acervo aislado de genes, que posee complejos génicos particulares conectados por flujo génico.·        Un individuo contiene sólo una porción de los genes del acervo génico de la especie a la que pertenece.·        Un individuo de fenotipo más favorable contribuye con una proporción mayor de genes al nuevo acervo genético.·        La mutación es la fuente última de nuevos genes en un acervo genético.

Teoría sintética de la evolución.

TEORIA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN (esquema general)

Ser vivo Individuos diferentes

Varias mutaciones en los genes

ambiente

muere

Poco favorecido para la reproducción

Ventaja reproductiva

Un fósil es cualquier evidencia, encontrada en la corteza terrestre, de un ser vivo que se conserva en rocas o sedimentos. Cuando un organismo muere o produce algún tipo de resto, estos se descomponen y separan por la acción de bacterias, otros animales, el viento, el clima, etc. El proceso de fosilización comienza cuando empiezan a desaparecer las partes blandas y el relleno de los huecos por el sedimento circundante; además de transformaciones químicas que sustituyen los compuestos orgánicos de los restos por minerales.

Los fósiles encontrados en estratos de diferente profundidad serían evidencia de que existieron formas vivas que hoy no están presentes, es decir, la estratificación de la corteza terrestre es un instrumento para estudiar y estructurar fósiles y restos para llegar a un conocimiento mayor. 

¿Cuál es el aporte del registro fósil a la teoría de la evolución orgánica?Numerosas evidencias demuestran que la vida ha cambiado a través del tiempo.El registro fósil es la única fuente de existencia científica que permite comprobar o determinar que existe una evolución orgánicaEl término evolución orgánica, postula que los seres vivos existen por cambio en el tiempo y no por la creación.La comparación de fósiles, con otros o con seres vivos, demuestran cambios en estructuras óseas y comprueban evolución.Los fósiles son un instrumento confiable para los científicos, y permiten que estos estructuren teorías sobre evolución como las que ya conocemos.

¿Qué relación tienen estos órganos?

R: Las estructuras 1 (del ser humano) y 2 (de un ave) son homólogas y parten de un origen común; las estructuras 2 (de un ave) y 3 (de un insecto) son análogas y parten de un origen distinto.

Los órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente se llaman ÓRGANOS ANÁLOGOS, como el ala de un insecto y el ala de un ave que ya hemos visto, y representan un fenómeno llamado CONVERGENCIA ADAPTATIVA, por el cual los seres vivos repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.

Si los órganos desempeñan funciones distintas pero tienen la misma anatomía interna se llaman ÓRGANOS HOMÓLOGOS, como son el ala de un ave o la aleta del delfín, y representan la DIVERGENCIA ADAPTATIVA, por la cual los seres vivos modelan sus órganos según su modo de vida, el ambiente en que están, etc.

Prueba bioquímica comparada

Se han encontrado homologías de carácter bioquímico que constituyen una de las características más destacables de la escala evolutiva. Ejemplo: la hemoglobina de los eritrocitos sólo se diferencia en 12 aminoácidos entre un humano y un chimpancé; básicamente presenta la misma estructura en todos los vertebrados.

El Pierolapithecus, con una edad de 13 millones de años, cae en el rango de tiempo que los análisis de hibridación de ADN-ADN han estipulado para el antropomorfo que fue el antepasado común para los grandes simios. Todo esto, junto con características anatómicas como la tendencia a una postura erguida, quijada retraída y otros rasgos que se observan en todos los grandes primates, incluyendo los humanos, hace científicos como Salvador Moyà-Solá ubiquen al Pierolapithecus como el tronco común del que descienden orangutanes, gorilas, chimpancés, bonobos y humanos.

Pruebas embriológicas

En todas las especies se encuentran características ancestrales similares en el desarrollo embrionario, y que desaparecen durante dicho proceso. Por este hecho, Ernst Haeckel enunció en 1866 la teoría de la recapitulación que se resume en: la ontogenia es una recapitulación de la filogenia, es decir, la ontogénesis o desarrollo individual, es un compendio de la filogénesis o desarrollo histórico de la especie.

Las especies se agrupan en taxones superiores, cada uno en una categoría más alta: géneros, familias, órdenes, clases, filos, y reinos.

Una regla mnemotécnica para recordar la jerarquía de los taxones es la siguiente:El Rey es un filósofo de mucha clase que ordena para su familia géneros de buena especie.

Sistemática y taxonomía

La sistemática es la rama de la biología que estudia la diversidad de los seres vivos y las relaciones evolutivas que presentan entre sí.

La taxonomía es el estudio de los organismos en una jerarquía que evidencia sus similitudes y diferencias fundamentales.

Un taxón corresponde a un agrupamiento de individuos de cualquier nivel: especie, género, clase, etc.

Taxonomía de los tigres

Superreino: Eukaryota

Reino: Animalia

Subreino: Eumetazoa

Superfilo: Deuterostomia

Filo: Chordata

Subfilo: Vertebrata

Infrafilo: Gnathostomata

Superclase: Tetrapoda

Clase: Mammalia

Subclase: Theria

Infraclase: Placentalia

Orden: Carnivora

Suborden: Feliformia

Familia: Felidae

Subfamilia: Pantherinae

Género: Panthera

Especie: Panthera tigris

Taxonomía de los perros

Superreino: Eukaryota

Reino: Animalia

Subreino: Eumetazoa

Superfilo: Deuterostomia

Filo: Chordata

Subfilo: Vertebrata

Infrafilo: Gnathostomata

Superclase: Tetrapoda

Clase: Mammalia

Subclase: Theria

Infraclase: Placentalia

Orden: Carnivora

Suborden: Caniformia

Familia: Canidae

Género: Canis

Especie: C. lupus

Subespecie: C. l. familiaris

Taxonomía de los osos

Superreino: Eukaryota

Reino: Animalia

Subreino: Eumetazoa

Superfilo: Deuterostomia

Filo: Chordata

Subfilo: Vertebrata

Infrafilo: Gnathostomata

Superclase: Tetrapoda

Clase: Mammalia

Subclase: Theria

Infraclase: Placentalia

Orden: Carnivora

Suborden: Caniformia

Familia: Ursidae