R E C O P I L A D A S P O R @ c a r l o s x a b i e r

B A S A D A S E N “ S I X C L A S S R O O M E X E R C I S E S T O T E A C H N A T U R A L S E L E C T I O N T O U N D E R G R A D U A T E B I O L O G Y S T U D E N T S ”

ACTIVIDADES SOBRE EVOLUCIÓN

LA CRIANZA DEL PERRO

En el primer capítulo de El Origen de las Especies, Darwin explica cómo el hombre ha seleccionado plantas y animales según las características deseadas, en un proceso que el llama selección artificial.

En la selección artificial de plantas y animales, el hombre ha ido eligiendo y seleccionando las característas que más le interesaban y cruzaba a los individuos que las poseían entre sí.

Observa cómo se han seleccionado las variedades de la col a partir de la mostaza silvestre.

Otro ejemplo es el de las ovejas de la raza Ancon: accidentalmente, a un ganadero le surgió un cordero con las patas muy cortas, que decidió utilizar como semental. Con el tiempo … ¿qué crees que sucedió? ¿Qué utilidad tendría esta raza?

Hay muchos trabajos en genética que demuestran que el lobo es el origen del perro doméstico. Por ejemplo, uno reciente demostró que los perros (y algunos lobos) adquirieron en su momento la capacidad de digerir almidón, muy presente en una dieta rica en cereales.

Pista 1: ¿Qué ventaja podría tener el hecho de que pudieran

digerir almidón?

Los perros pueden digerir almidón de manera más eficiente que sus antepasados los lobos. (Excepción son los hasky siberianos y los dingos, con un pasado no relacionado con la agricultura)

El proceso de domesticación del lobo ocurrió en Europa en el seno de antepasados cazadores recolectores, hace entre 18800 y 32100 años atrás.

Pista 2: Piensa un poco qué quiere decir el término

“domesticación”.

Según los científicos, el primer acercamiento pudo ocurrir por parte de algunos lobos que se fueron acercando a los hombres aprovechando los restos de animales cazados y desechados …

Pista 3: ¿qué fue primero en el lobo: acercarse al hombre o ser

menos agresivo?

Pregunta conclusión:Si tuvieras una manada de lobos,

¿cómo conseguirías que se transformaran en chihuahuas?

EL COLOR DEL PELAJE EN EL RATÓN DE PLAYA

El ratón de playa (Peromyscus polionotus) vive en las zonas de dunas del sureste de los EEUU.

Posee dos tipos de pelaje: uno claro y otro más oscuro.

El pelaje oscuro le protege de su principal depredador cuando vive en los bosque: el búho.

El pelaje claro de la subespecie que vive en las dunas de Santa Rosa Island (Florida) también le protege de los búhos.

Los estudios han demostrado que este cambio en el color del pelaje se debe a una única mutación en una proteína.

También sabemos que el nivel del mar estaba más bajo y había acceso a la isla desde el continente, lo que significa que …

Pregunta conclusión:¿Podrías ahora proponer una historia para explicar cómo ha

llegado a tener el pelaje claro este ratón?

Es decir, ¿cómo ha llegado esta población a tener el pelaje claro si la

población original era de pelaje oscuro?

EL CORTEJO DEL PAVO REAL

Un ornamento como el del pavo real reduce mucho las probabilidades de supervivencia: llama la atención de los depredadores.

Ya Darwin escribió: “el significado de las plumas del pavo real me pone enfermo”.

Pista 1: ¿Cómo ha podido llegar a tener el pavo real este rasgo si es tan negativo de cara a la depredación?

Los estudios han demostrado que los individuos con más puntos en forma de ojo en la pluma se emparejan más que los que tienen menos.

Peahens prefer peacocks with elaborate trains. Petrie M, Halliday T, Sanders C (1991).

Los estudios han encontrado una correlación positiva entre el número de cópulas de una macho y el brillo de la pluma.

“Iridescent structurally based coloration ofeyespots correlates with mating successin the peacock”

Estos trabajos, y otros, demuestran que un plumaje más elaborado

facilita el emparejamiento.

Pista 2: ¿Por qué prefieren las hembras del pavo real a machos con

plumajes más elaborados?

Pista 3: ¿Se puede pensar que el plumaje más elaborado implica tener

mejores genes y por eso la hembra los elige?

Los estudios han encontrado que los polluelos procedentes de machos con plumajes más elaborados tienen una mayor supervivencia.

Pregunta conclusión:

¿Cuál es entonces la explicación posible de este

carácter: que las plumas del pavo real sean tan vistosas?

LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS

EN E. coli

Darwin ya decía que la aparición de caracteres complejos por selección natural era absurda. Mencionaba el caso del ojo.

Darwin decidió explicar estos caracteres complejos como acumulación de pequeños cambios, de modo que cada cambio supone una mejora respecto a lo anterior.

Escherichia coli es una bacteria que vive habitualmente en el tracto digestivo.

Aunque la mayoría son inofensivas, algunas cepas causan infecciones que tienen que ser tratadas con penicilina u otros antibióticos.

Algunas E. coli tienen una enzima llamada β-lactamasa que rompe el anillo β-lactámico de la penicilina, cefalosporina y otros antibióticos. Dicho de otro modo, tienen la capacidad de neutralizar el antibiótico.

Penicilina con su anilloβ-lactámico resaltado.

La resistencia de E. coli al antibiótico depende de lo rápido que puede romper los anillos β-lactámicos, y resulta que esta rapidez depende de la secuencia de aminoácidos de la β-lactamasa.

Aclarando:La resistencia al antibiótico depende de lo rápido que la enzima

pueda neutralizarlo.

La β-lactamasa posee varias variantes. Una de ellas (TEM-1) es muy lenta en su acción, mientras que otra (TEM-52) tiene 4000 veces la velocidad de la primera en inactivar un antibiótico llamado cefotaxima.

Cefotaxima, un tipo de cefalosporina.

TEM-1 y TEM-52 son proteínas de algo más de 280 aminoácidos, y sólo se diferencian en tres de ellos.

Pista 1: las proteínas son cadenas muy largas de aminoácidos que se

sintetizan según la información contenida en el ADN.

Pista 2: cuando hablamos de que un aminoácido se sustituye por otro en

una proteína esto quiere decir que ha habido una mutación en el ADN.

¿Cuántas mutaciones ha habido en total?

En 2006 se descubrió que las demás mutaciones posibles hasta llegar a la TEM-52 mejoran, cada una de ellas, un poco más la resistencia a antibióticos.

Pregunta conclusión:

¿Cómo podría explicar la selección natural el cambio de β-lactamasa de

tipo TEM-1 a TEM-52?