Evolución

Teorías Preevolutivas

Teorías Evolutivas

Pruebas de la Evolución

1.3 Evolución Biológica

“Proceso de transformación de unas especies en otras mediante la acumulación de pequeñas nuevas características que van adquiriendo las sucesivas generaciones de descendientes durante millones de años”.

Teorías PreevolutivasTeorías Preevolutivas

1.1 Filósofos de la Antigüedad

Anaximandro: “los primeros animales vivían en el agua y los animales terrestres fueron generados a partir de ellos”

Empédocles: “los seres vivos tienen un origen no sobrenatural, la adaptación no requiere un organizador o una causa final”

Anaximandro de Mileto

(ca. 610-546 a. C.) Empédocles (ca. 490-430 a. C.)

Aristóteles (ca. 384-322 a. C.), primer naturalista.

Los organismos se clasifican de acuerdo con una estructura jerárquica, “escalera de la vida” o “cadena del Ser”, según la complejidad de sus estructuras y funciones, con los organismos que muestran una mayor vitalidad y capacidad de movimiento descritos como “organismos superiores”.

1.2 Creacionismo, fijismo y catastrofismo Corrientes de pensamiento en

la comunidad científica antes de las teorías de la evolución.

Teoría creacionista: el origen de cada especie se debía un acto creador específico.

Teoría fijista: las especies se mantienen invariables a lo largo del tiempo.

Teorías Evolutivas

Carl von Linné (1707-1778), naturalista sueco que formuló la nomenclatura binomial para designar las especies.

“Hay tantas especies diferentes como formas diversas fueron creadas en un principio por el ser infinito”

Georges Cuvier (1769 - 1832), zoólogo francés iniciador de la anatomía comparada y de la paleontología. Creía en la inmutabilidad de las especies.

“Los fósiles eran restos de seres vivos que habían existido en tiempos pasados, pero no de especies antecesoras de los organismos actuales”

Teoría geológica del catastrofismo: catástrofes o cataclismos provocaron la extinción total de ciertas especies en la Tierra.

La creación de nuevas especies ocurre después de las catástrofes policreacionismo) o debido a las migraciones.

2. Teorías de la evolución 2.1 El lamarckismo Naturalista francés Jean-Baptiste

Lamarck (1744-1829) “los individuos de una misma especie

no eran todos parecidos entre sí y de que los descendientes no siempre eran iguales a sus progenitores”

“Defendía que Dios crea la naturaleza y esta da lugar a las especies, debido a su tendencia natural hacia la complejidad y a las adaptaciones causadas por las variaciones ambientales”.

Síntesis de la teoría de la evolución de Lamarck

Tendencia natural hacia la complejidad

La transformación evolutiva va de especies más sencillas, formadas por generación espontánea, a más complejas.

Desarrollo de adaptaciones al medio: “la función crea el órgano”

Las variaciones del medio ambiente provocan cambios en las funciones vitales de los seres vivos, conlleva que unos órganos se desarrollen y otros se atrofien. Es decir, las variaciones medioambientales causan las adaptaciones de los organismos.

Herencia de los caracteres adquiridos

Las modificaciones adquiridas por los organismos durante su vida, en su adaptación al medio, se transmiten a los descendientes.

Lamarckismo Según esta hipótesis, los esfuerzos del

antecesor de la jirafa para alcanzar las hojas de las ramas altas de los árboles, provocó que la longitud de su cuello aumentase. Sus descendientes heredaron este carácter y al cabo de muchas generaciones, originó el cuello de la actual jirafa.

El lamarckismo, no demuestra experimentalmente la tendencia natural de las especies a aumentar su grado de complejidad, ni tampoco explica cómo se transmiten los caracteres adquiridos a los descendientes.

2.2 El darwinismo: La teoría de Darwin Naturalista Charles Darwin (1809-1882): Entre 1831 y

1836, realiza una expedición científica a bordo del Beagle dándole la vuelta al mundo.

Pinzones de Darwin Cada una de las islas del archipiélago de las Galápagos (océano

Pacífico), presentaba especies diferentes a pesar de su cercanía. Ejemplo, catorce especies de pinzones, algunas vivían

solamente en una de las islas, estando adaptadas a distintos tipos de alimentación.

En 1859, publicó la obra titulada “El origen de las especies” La elevada biodiversidad de las islas Galápagos se debía a la

adaptación y al aislamiento geográfico. Las adaptaciones a las condiciones ambientales peculiares

de cada isla adquiridas y transmitidas a los descendientes sería la causa de la progresiva diferenciación de estos.

El aislamiento geográfico: la separación de las islas facilitaría la diferenciación de los descendientes en distintas especies.

Síntesis de la teoría de la evolución de Darwin

Elevada capacidad reproductiva de las especies

El hecho de que no aumente indefinidamente el número de individuos de una especie se debe a que los recursos alimenticios son limitados.

Variabilidad de la descendencia

Los descendientes de los organismos que se reproducen sexualmente son distintos entre sí (excepto los gemelos univitelinos). Unos están mejor adaptados que otros a las características del ambiente para desarrollar las funciones vitales.

Selección natural de los más aptos

Cuando las condiciones medioambientales son adversas, se crea una lucha por la supervivencia, los individuos más adaptados sobreviven y eliminan a los demás, son los que pueden reproducirse y así transmitir sus caracteres a los descendientes. La selección natural con el transcurso del tiempo, va transformando paulatinamente las especies.

DarwinismoSegún el darwinismo, el largo cuello

de la jirafa se originó gracias a que por alguna causa entonces desconocida, algunos individuos nacían con el cuello más largo que otros.

Durante las épocas en las que escaseaban los recursos alimenticios, solo sobrevivían las jirafas que con su largo cuello llegaban a alcanzar las hojas más elevadas. Al reproducirse transmitían el carácter del cuello más alargado a los descendientes.

Este proceso se ha mantenido generación tras generación hasta la actualidad.

El experimento de Wismann El científico alemán August

Weismann (1834-1914), cortó la cola de veinte generaciones sucesivas de ratones de laboratorio recién nacidos (1 512 ratones), y comprobó que continuaban naciendo con la cola igual de larga que sus primeros antepasados.

La hipótesis de que “los caracteres adquiridos se heredan” (sostenida por el lamarckismo y también, en menor grado, por el darwinismo) no era cierta.

3.3. El Neodarwinismo: “Teoría sintética de la Evolución” Varios biólogos como T.

Dobzhansky (1937), J.S. Huxley (1942), E. Mayr (1942) y G. Simpson (1944), fusionaron el darwinismo clásico con la genética moderna en la "teoría sintética de la evolución" o neodarwinismo.

En la tesis neodarwinista, los fenómenos evolutivos se explican por la acción conjunta de: pequeñas mutaciones fortuitas, recombinación de genes, selección natural y aislamiento.

Motores de la evolución: Las mutaciones Las migraciones La reproducción desigual El tamaño de la población La supervivencia desigual

El saltacionismo o mutacionismo En 1900, H. De Vries, C. Correns y E.

Tschermak basados en las leyes de Mendel,

“las plantas mutantes eran individuos mucho más altos que sus progenitores y que el resto de la generación. Los descendientes presentaban esta característica y no podían cruzarse con los anteriores, por lo que constituían una nueva especie”.

Según esta teoría: la evolución se realizaba de modo rápido, a saltos, debido a grandes mutaciones sobre las que actuaba la selección natural, y no de un modo lento y continuo, mediante pequeños cambios, como sostenía la teoría de Darwin.

Selección Natural

Entre los miembros de una especie se establece una lucha por la supervivencia sobre todo si los recursos son escasos por la superpoblación. Solo los mejores adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse.

El caso de la mariposa del abedul (Biston betularia).

Revolución Industrial (Manchester, 1850)Es de color blanco y vive sobre el tronco de los abedules, que suelen estar cubiertos de líquenes blancos. Así, pasa inadvertida ante sus depredadores: los pájaros.

Las que tienen una mutación que les hace ser oscuras son presas fáciles. Éstas son minoritarias.

Hacia 1850, en plena Revolución Industrial, la contaminación atmosférica mató a muchos líquenes, entonces los troncos de abedules ya no tenían líquenes y mostraban su color oscuro…

Las mariposas blancas dejaron de

pasar inadvertidas y fueron presa fácil de

los pájaros…Tan sólo las mutantes

oscuras pasaban inadvertidas en el nuevo

ambiente y se reproducían…

Al cabo de 50 años, el 99% de la población era oscura…

… Un siglo más tarde, la calidad ambiental mejoró y la contaminación desapareció de la zona… Los líquenes volvieron a aparecer sobre los abedules… y la situación volvió a cambiar…

……De nuevo las De nuevo las mariposas mariposas

blancas vuelven blancas vuelven a ser mayoría!!a ser mayoría!!

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos homólogos.

Son órganos y estructuras

orgánicas muy parecidas

anatómicamente, comparten

el mismo origen evolutivo,

fenómeno llamado evolución

divergente

Ejemplo: aleta de un delfín y

el ala de un murciélago,

poseen la misma estructura

interna.

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos análogos.

Estos órganos

desempeñan la misma

función, pero tienen una

constitución anatómica

diferente, como el ala de

un insecto y el ala de un

ave, y representan un

fenómeno llamado

evolución convergente.

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales.

Órganos vestigiales: Son

órganos atrofiados, sin

función alguna en la

actualidad, pero que pueden

relevar la existencia de los

antepasados, para los que

estos órganos eran

necesarios. Por ejemplo,

patas traseras en los

delfines y en las focas.

4.2. Pruebas embriológicas. Pruebas embriológicas: Se basan en el desarrollo embrionario

de los seres vivos. Especies con mayor parentesco evolutivo

muestran mayores semejanzas en sus procesos de desarrollo

embrionario. Las similitudes en las primeras etapas, muestran

un antepasado común.

Comparación de embriones en distintas

etapas de desarrollo

4.3. Pruebas bioquímicas. Pruebas bioquímicas: Se basan en la similitud a nivel

molecular que hay entre las proteínas o en los ADN de

diferentes organismos. Son causadas por el parentesco

evolutivo entre ellos.

Las especies se relaccionan unas con otras, como si guardasen entre si parentescos y antepasados comunes. Lo que refleja la taxonomìa son las relaciones de parentescos entre todas las especies de seres vivos.

Por otro lado hay seres vivos con formas intermedias, por ejemplo el ornitorinco.

4.4. Pruebas taxonómicas.

Filogenia de los Prosimios modernos

Existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.

4.5. Pruebas biogeográficas.

Ñandú AvestruzEmú

Casuarino

Registros fósiles reflejan los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; permitiendo reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio.

4.6. Pruebas paleontológicas.

5. La Especiación

Es el proceso mediante el

cual una población de

una determinada especie

da lugar a otra u otras

poblaciones que no se

pueden reproducir con la

anterior y que con el

tiempo irán acumulando

otras diferencias genéticas.

Especiación Alopátrida o Geográfica Se produce cuando la población

de una misma especie queda

aislada y dividida físicamente

por barreras geográficas (ríos,

montañas…).

Las poblaciones divididas irán

adquiriendo distintas mutaciones

en sus genes y con el paso del

tiempo llegarán a producir razas

distintas que se convertirán en

especies distintas.

Una especie geográficamente

establecida se diversifica en dos

subpoblaciones debido a unos

mecanismos que impiden el cruce: Existencia de hábitats en un mismo

territorio con diferencias en la temperatura, la luz o la humedad.

Diferencias de comportamiento durante el cortejo.

Variación de los órganos reproductores.

Modificación cromosómica que afecta a la información

Especiación Simpátrida

Aislamiento Reproductivo

Las poblaciones sometidas al proceso de especiación son cada vez son más distintas, apareciendo mecanismos de aislamiento reproductivo, que potencian que se formen nuevas especies:

Aislamiento precigótico Aislamiento poscigótico

Aislamiento Reproductivo Precigótico Impiden que el óvulo sea

fecundado Tipos: Ecológico: vivir en distinto

hábitat Estacional: por madurez sexual

en distinta época (flores) Conductual o de

comportamiento Mecánico: tamaño incompatible

de genitales o estructuras copuladoras

Gamético: por incompatibilidad de gametos

Aislamiento Reproductivo Postcigóticos Actúan tras la formación del

cigoto. Suelen interferir en el desarrollo del individuos o lo hacen estéril

Tipos: Inviabilidad de híbridos:

mueren a nivel embrionario Esterilidad de híbridos (no

deja descendencia). Al cruzar una yegua con un burro o asno, nace un mulo o mula que es estéril.

Especiación por Mutación Cromosómica

Es consecuencia de cambios en los cromosomas.

Ocurre al producirse errores en la meiosis que varían el número de cromosomas.

La importancia de estas mutaciones es que cambian las relaciones de ligamiento entre los genes.

Una mutación puede dar origen a una nueva especie.

La Extinción Proceso contrario a la especiación

es la extinción, que es el destino

último de todas las especies.

Las especies pueden desaparecer

de dos maneras:

Influencia que tienen los

organismos entre sí, como una

epidemia o un voraz depredador.

Un radical y abrupto cambio del

hábitat de una especie, cambios en

las temperaturas o en la cantidad de

lluvia son algunos ejemplos.

Hoy en día, la evolución se entiende como un cambio en la frecuencia de los alelos en el material genético de una población, atribuible a la reproducción desigual de los individuos.

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