Genètica i evolució 2nbat

Download Genètica i evolució 2nbat

Post on 20-Jul-2015

172 views

Category:

Education

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Gentica i evoluci

  • Important PAU:

  • ndex1. Fixisme, creacionisme i Lamarckisme.2. Darwinisme.Les proves de levoluci.3. Teories actuals de levoluci:Neodarwinisme, teoria neutralista i teoria de lequilibri puntuat. Teoria (visi) del gen egosta, tendncies neolamarkistes; lepigentica, la transferncia horitzontal de gens, lendosimbiosi.4. Gentica de poblacions.5. Especiaci.6. Classificaci de les espcies. (veure llibre)

  • IntroducciL evoluci es considerada un fet biolgic a la base de la selecci natural.Evoluci s un canvi lent i es contraposa amb revoluci que s un canvi drstic.Implica dos fets principals. 1. El possible canvi progressiu de les espcies.2. Laparici de noves espcies a partir de les anteriors. (amb el que la sistemtica passa a tenir relaci amb la taxonomia). (Implica reproducci allada per especiaci).

  • 1. Fixisme, creacionisme i LamarckismeFixisme: les espcies es mantenen invariables al llarg del temps.

    Creacionisme: lorigen de les espcies es deu a una acte de creaci realitzat per un creador.Aquestes dues teories sn recolzades per Cuvier i la seva teoria geolgica del catastrofisme que diu que al llarg de la histria unes quantes catstrofes van produir la desaparici de les espcies i desprs es van crear unes altres. Aquestes noves creacions formen part de lanomenat policreacionisme.El creacionisme avui en dia, encara constitueix una opci cientfica vlida per molts cientfics. Sinclou a la constituci de Pensilvnia.

  • 1. Fixisme, creacionisme i LamarckismeLamarckisme: les espcies es transformen al llarg del temps a partir de tres causes bsiques:1- Tendncia cap a la complexitat.2- Adaptaci al medi a causa de ls o el dess dels rgans (la funci crea lrgan)3- Herncia dels carcters adquirits: els canvis que experimenta un organisme al llarg de la seva vida per adaptar-se al medi es transmeten als descendents.4- El motor del canvi s el dessig (bessoin)Cap daquestes causes es pot demostrar cientficament.

  • 2. Darwinisme ( teories que donen a Darwin idees per formular la seva)Darwin es recolza en les segents idees:1. Estudis de T. R. Malthus sobre el creixement de la poblaci humana: com els aliments creixen ms lentament que la poblaci resulta inevitable la lluita pels recursos.

    1766-1834

  • 2. Darwinisme ( teories que donen a Darwin idees per formular la seva):2. Actualisme de Charles Lyell: els processos geolgics del passat deuen ser similars als actuals, s a dir, lents i que no poden implicar grans extincions.

    1797-1875

  • 2. Darwinisme: principis.El mecanisme de levoluci es basa en:A. Elevada capacitat reproductora: les espcies es reprodueixen amb una taxa ms alta que la de producci daliments al medi.B. Variabilitat de la descendncia: els organismes que es reprodueixen sexualment sn diferents entre si, per tant, uns sn ms aptes que altres per suportar determinades condicions.C. Selecci natural: si les condicions ambientals sn hostils sobreviu el ms apte.

  • Problemes del DarwinismeNo postula el motor del canvi entre els individus.Pensa que la evoluci s un fet gradual. Mai postula una evoluci rpida.Explica levoluci amb direccionabilitat.Levoluci implica millora a lespcie.

  • 2. Proves de levoluci:1. Proves taxonmiques.Les semblances entre espcies permeten classificar-les en diferents taxons. Semblana anatmica i gentica entre taxons propers.

  • 2. Proves de levoluci:2. Proves biogeogrfiques. Quan ms allunyades estiguin dues regions, ms diferents sn les espcies que tenen, lavantpassat com s ms lluny.

  • 2. Proves de levoluci:3. Proves paleontolgiques.No existncia de fssils actuals en el passat.No existncia de fssils arcics a la actualitat.Formes intermdies entre fssils anteriors i posteriors.(esglaons perduts).Escales evolutives completes fossilitzades.

  • 4. Proves anatmiques:rgans homlegs.rgans anlegs. rgans vestigials.

  • 5. Proves embriolgiques.Recapitulaci de Haeckel. teoria de la recapitulaciollei biogenticas la teoria segons la qual l'ontogniarecapitula lafilognia

  • 6. Proves bioqumiques.Quanta ms semblana hi ha entre dos organismes ms coincidncies entre els tipus de molcules que els constitueixen

  • 7. Proves serolgiques.Es basen en lestudi de la reacci daglutinaci de la sang en diferents organismes

  • En alguns casos dues espcies poden evolucionar juntes, aquest procs sanomena coevoluci.

  • 3. Teories actuals:- Neodarwinisme (Dobzansky):El procs evolutiu es basa en la variabilitat de la descendncia i en la selecci natural.

    La variabilitat de la descendncia s deguda a la mutaci i la recombinaci gentica.

    Evolucionen les poblacions, no els individus.

    Les Freqncies gniques varien degut a la selecci natural, les mutacions, les migracions i la deriva gentica.

    Per a que hi hagi especiaci ha dexistir allament.

  • 3. Teories actuals:- Teoria neutralista (Kimura): La majoria de mutacions sn neutres, per tant la major part dels canvis moleculars no sn adaptatius.

    Argumenten que si la SN fos tan decisiva hauria eliminat les molcules menys eficaces i no hi hauria tanta diversitat molecular

  • 3. Teories actuals:- Teoria de lequilibri puntuat (Gould):Una petita poblaci de lespcie ancestral queda allada de la resta i evoluciona de manera diferent, degut a canvis ambientals i/o selecci natural. Segons aquesta teoria:Les espcies successives segueixen dues o ms lnies evolutives.

    En la transformaci salternen etapes destasi (sense canvis) amb etapes despeciaci (transformaci molt rpida).

    La transformaci en una nova espcie es produeix en un rea reduda on ha quedat allada unasubpoblaci petita.

  • Una sola lnia evolutivaTransformaci lenta i continuadaTransformaci a tota la poblaci

    Evoluci a saltsInterpretaci de registres incomplerts de fssilsA partir de lespcie ancestral surten 2 o ms lnies.La transformaci es produeix en una rea reduda

  • El equilibrio puntuado predice que una gran parte del cambio evolutivo tiene lugar en periodos breves unidos a episodios de especiacin. He aqu un ejemplo de cmo funciona el modelo:Estasis:Una poblacin de moluscos se encuentra en un estado de estasis, viviendo, muriendo y quedando fosilizados cada pocos cientos de miles de aos. A juzgar por estos fsiles, parece que est producindose poca evolucin observable.

  • Aislamiento:Un descenso en el nivel del agua hace que se forme un lago y asla a unos pocos moluscos del resto de la poblacin

    Seleccin intensa y cambio rpido:La poblacin pequea y aislada experimenta una seleccin intensa y un cambio rpido debido al ambiente novedoso y al pequeo tamao poblacional El ambiente del lago recin formado ejerce nuevas presiones selectivas sobre los moluscos aislados, adems, su pequeo tamao polacional hace que la deriva gentica influya en su evolucin. La poblacin aislada experimenta un cambio evolutivo rpido que se basa en el modelo de especiacin periptrica.

    Seleccin intensa y cambio rpido:La poblacin pequea y aislada experimenta una seleccin intensa y un cambio rpido debido al ambiente novedoso y al pequeo tamao poblacional El ambiente del lago recin formado ejerce nuevas presiones selectivas sobre los moluscos aislados, adems, su pequeo tamao polacional hace que la deriva gentica influya en su evolucin. La poblacin aislada experimenta un cambio evolutivo rpido que se basa en el modelo de especiacin periptrica.

  • Ausencia de conservacin:No se conserva ningn fsil de las formas de transicin debido a su tamao poblacional relativamente pequeo; a la velocidad del cambio y a su situacin aislada.Reintroduccin:El nivel del mar se eleva, permitiendo que los moluscos aislados se renan con su linaje hermano.

  • Expansin y estasis:La poblacin aislada se expande por toda su rea de distribucin anterior. El mayor tamao poblacional y un ambiente estable hacen que los cambios evolutivos sean menos probables. La rama que estaba aislada del linaje de los moluscos podra superar en la competencia a la poblacin ancestral, haciendo que se extinguiera.Conservacin:Un mayor tamao poblacional y un rea de distribucin ms grande nos llevan de nuevo al paso 1: estasis con conservacin ocasional de fsiles.

  • Este proceso dara lugar al siguiente patrn en el registro fsil:Parece que la evolucin sucede en saltos bruscos asociados a episodios de especiacin.Se ven patrones as en los registros fsiles de muchos organismos; por ejemplo, los registros fsiles de ciertos foraminferos (protistas unicelulares con concha) son coherentes con un patrn puntuacionista.Sin embargo, tambin es importante darse cuenta de que en el registro fsil encontramos, adems, ejemplos de evolucin gradual y no discontinua. La pregunta que requiere una respuesta es:cules son las frecuencias relativas del cambio puntuacionista y del cambio gradual?

  • Visi del gen egosta (Dawkins):Lelement ltim de levoluci s el gen. Ell s qui es selecciona si s capa de reprodurse dintre els genomes de manera eficient.Aix s lorigen de transposons, retrotransposons, virions, virus i que els genomes tinguen una amplia majoria de DNA basura.Dawkins dir que els organismes sn linvent del gen per poder mantenir-los i replicar-los de manera eficient

    - Endosimbiosis (Margulis): Algunes vegades la evoluci sha donat de manera puntual en unir-se dos o ms espcies en simbiosi, dependncia total i transferncia gnica.Es postula lorigen de tots els eucariotes com a procesos de dues o tres endosimbiosi acumulades.Transferncia horizontal de gens:Alguns organismes inferiors, de manera espontnia poden transferir-se gens, adquirint noves caracterstiques que poden originar vaiants genotpiques, que amb selecci i/o allament poden constitur noves espcies.

  • 4. Gentica de poblacions:Freqncies genotpiques:Sn el tant per u que hi ha de cada genotip.Si per un determinat carcter hi ha dos gens A i a i el nombre total dindividus s: n1+n2+n3= N:

    f(AA)= n1/N ; f(Aa)= n2/N ; f(aa)=n3/N

    Freqncies gniques:Sn el tant per u de cadascun dels allels que hi ha per a cada carcter:

    f(A)=p=f(AA) + f(Aa) ; f(a)=q=f(aa)+1/2f(Aa).Llei de Hardy i Weinberg: en una poblaci dorganismes amb reproducci sexual, en la qual tots els individus sencruen a latzar i en la que no hi ha mutacions, ni migracions, ni deriva gentica, ni actua la selecci, les freqncies gniques i genotpiques es mantenen constants de generaci en generaci. (veure la demostraci al llibre).Les mutacions: sn canvis inesperats i a latzar de la informaci gentica, sn preadaptatives i les que es donen de manera reiterada (mutacions recurrents) sn les que tenen importncia evolutiva. Les migracions: immigracions o emigracions poden fer variar el fons gentic duna poblaci, dita variaci sanomena flux gentic.La deriva gentica: canvi en les freqncies gniques que es dna quan el nombre dindividus reproductors, i per tant de gmetes, que contribueixen a formar la generaci segent resulta inferior al que s imprescindible perqu aquestes freqncies gniques estiguin ben representades.La selecci natural: eliminaci dels individus amb menys eficcia biolgica (capacitat de sobreviure i deixar descendncia). La selecci actua sobre els fenotips i produeix canvis en les freqncies genotpiques., aix soriginen les adaptacions. Selecci i mutaci sn antagniques, la mutaci crea nous allels i la selecci els elimina.