“EVOLUCIÓN Y GENÉTICA” · Ejemplo del organizador gráfico ... Que todo está compuesto por 4...

1

PREFECO “Mártires de la Reforma” Área de las Ciencias Naturales Mtro. Ricardo Flores Rueda

“EVOLUCIÓN Y GENÉTICA” Analicen TODOS los videos y redacten sus conclusiones, comentarios o ensayo al final de cada tema. La evolución y sus teorías: https://www.youtube.com/watch?v=Kx4Aw6LlxjI Teoría de la Evolución: https://www.youtube.com/watch?v=3gT1qH9b1cg Darwin y Lamarck: https://www.youtube.com/watch?v=J7fsT_85Ld0 ACTIVIDAD #1 Redacta tus definiciones de evolución y de la Evolución Biológica, consulta las definiciones que se te proporcionan en la página 6 ACTIVIDAD # 2 Redacta un resumen o síntesis relacionado con el efecto de las mutaciones. Páginas 6 y 7 ACTIVIDAD# 3 Diseña y contesta el siguiente organizador gráfico o una línea del tiempo que contenga las diferentes teorías de la evolución. Anexen sus comentarios y/o reflexiones. Páginas 7, 8, 9 y 10 Ejemplo del organizador gráfico

PRIMERAS TEORÍAS O IDEAS DE LA EVOLUCÓN (Antecedentes) ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TEÓRICOS FIJISTAS: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NOMBRE DEL PERSONAJE

FECHA APORTACIONES DEL AUTOR

CONCLUCIÓN TU OPINION

Anaximandro

Empédocles

Platón

Aristóteles

San Agustín de Hipona

TEÓRICOS EVOLUCIONISTAS: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

https://www.youtube.com/watch?v=Kx4Aw6LlxjI

https://www.youtube.com/watch?v=3gT1qH9b1cg

https://www.youtube.com/watch?v=J7fsT_85Ld0

2


NOMBRE DEL PERSONAJE

FECHA APORTACIONES DEL AUTOR

CONCLUCIÓN TU OPINION

Jorge Luis Bufón

Erasmus Darwin

George Cuvier

Charles Darwin

Alfred Russel Wallace

Jean Baptiste Lamarck

1ª Ley del uso y desuso

2ª Ley de los caracteres adquiridos

4.- Con la siguiente información de las páginas 10, 11, 12 y 13 complementa el siguiente cuadro de resumen y/o comparativo, relacionado con las pruebas o evidencias de la evolución.

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

NOMBRE

Tipos Subtipos Características

PALEONTOLÓGICAS (El registro fósil):

3


Petrificación o litificación:

Reemplazamiento

Permineralización

Carbonización o destilación

Momificación:

Congelación

Resina fósil

Conservación en cavernas

BIOQUÍMICAS:

GENÉTICAS:

BIOGEOGRÁFICAS:

Evidencias de sucesión geográfica

Evidencias de cambios geológicos

ANATOMÍA COMPARADA:

Órganos homólogos

Órganos análogos

Órganos vestigiales

EMBRIOLÓGICAS:

4


ONTOGÉNICAS.

5.- Contesta el siguiente cuestionario relacionado con la teoría de la evolución por selección natural de Darwin y Wallace. Páginas 13 y 14

a. ¿Cuáles fueron las obras en las que se fundamentó Darwin para formular su teoría?

b. ¿Qué estudios realizó al llegar a las costas de Sudamérica durante su viaje?

c. ¿Cuáles fueron las islas donde realizó sus estudios de plantas y animales?

d. ¿Qué propuso en su publicación de 1859 sobre el origen de las especies?

e. ¿Qué propuesta hicieron los geólogos al inicio del siglo XX en relación al origen de montañas, valles

y otras formas del relieve terrestre?

f. ¿Qué observación hizo Thomas Malthus en su libro “Ensayo sobre el principio de la población” que

llamo la atención de Darwin?

g. ¿Qué opinó Malthus en relación al ser humano?

h. ¿Cuál fue el resultado, según Darwin, en la lucha por la existencia considerando las variaciones

favorables heredadas?

i. ¿A qué conclusión llegó finalmente Darwin en relación a la selección natural?

j. ¿Cuáles son los principios que propuso Darwin en su “Teoría de la Evolución por Selección Natural”

6.- Después de analizar las cuatro observaciones de la selección natural, elabora un cuadro comparativo de acuerdo a sus características. Página 15

Las observaciones o rasgos del mundo natural de acuerdo a la teoría de la evolución Darwin

Aspecto u observación

Características

Sobreproducción

5


Variación

Límites del crecimiento poblacional

Éxito reproductivo diferencial

DOCUMENTO BASE PARA LA REALIZACIÓN DE LAS ACTIVIDADES. BLOQUE: DESCRIBE LOS PRINCIPIOS DE LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA Y LOS RELACIONA CON LA BIODIVERSIDAD DE LAS ESPECIES. 1.- Teorías Evolutivas

a) Primeras ideas sobre la evolución. b) Evidencias de la evolución c) Teoría de Darwin-Wallace sobre la selección natural.

2.- Genética y Evolución.

a) Teoría Sintética de la Evolución b) Poza genética c) Fuentes de variabilidad y factores causantes de los cambios en las poblaciones.

Definición de Evolución.

El término evolución significa desarrollo o desenvolvimiento, la transformación gradual de un estado a otro.

Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo.

El concepto de evolución proviene del término latino evolutio y hace referencia al verbo evolucionar y a sus efectos. Esta acción está vinculada con un cambio de estado o a un despliegue o desenvolvimiento y su resultado es un nuevo aspecto o forma del elemento en cuestión.

La evolución es todo proceso de cambio y pasaje de una generación de elementos a otra.

La evolución biológica: La evolución biológica es el cambio en herencia genética fenotípica de las poblaciones biológicas a través de las generaciones y que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común. Características:

La evolución es la teoría unificadora que explica el origen de las diversas formas de vida como resultado de cambios en su composición genética.

La teoría de la evolución dice que los organismos modernos descendieron, con modificaciones, de formas de vida preexistentes.

En el contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.

En la actualidad se entiende que la evolución biológica es el proceso de cambio y diversificación de los organismos en el tiempo, y afecta todos los aspectos de su vida: su morfología, fisiología, comportamiento y ecología.

La evolución se puede describir en términos genéticos como un proceso de cambio en la constitución genética de los organismos a través del tiempo.

6


La teoría moderna concibe a la evolución como un proceso de dos pasos; en el primero se genera la variación por mutación y recombinación y, en el segundo, se selecciona a los organismos cuyas variaciones les sean beneficiosas en la lucha por la vida.

Los procesos evolutivos han causado la biodiversidad en cada nivel de la organización biológica, incluyendo los de especie, población, organismos individuales y moleculares (evolución molecular).

La evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en el cambio de las frecuencias alélicas de una población.

Toda la vida en la Tierra procede de un último antepasado común universal que existió entre hace 3800 y 3500 millones de años. Como dijo el biólogo Theodosius Dobzhansky: “Nada tiene sentido en biología, si no es a la luz de la evolución”. ¿Por qué las serpientes no tienen patas? ¿Por qué hay fósiles de dinosaurios y no dinosaurios vivos? ¿Qué relación hay entre las formas de vida que se observan durante un paseo por el zoológico de Morelia? Por qué en Australia se encuentran marsupiales? ¿Por qué ciertas especies sólo se encuentran en un lugar específico? Las respuestas a estas preguntas, y miles más, están en los procesos de la evolución.

EFECTOS DE LAS MUTACIONES

a) Ocasionalmente, el ADN sufre accidentes; quizá una radiación incide de cierta manera sobre la molécula de ADN, causando una mutación y alterando así su contenido de información.

b) También se presentan, aunque no muy a menudo, errores en el copiado de ADN durante la reproducción. Tales mutaciones, o cambios, en los genes pueden afectar la apariencia del organismo o su capacidad para funcionar.

c) Muchas mutaciones no tienen efecto alguno o son inocuas; algunas merman la capacidad del organismo para funcionar. Sin embargo, de vez en cuando las mutaciones pueden mejorar la capacidad de funcionamiento del organismo.

d) Como resultado de las mutaciones, muchas de las cuales se presentaron hace millones de años y se han transmitido de padres a hijos a través de incontables generaciones, miembros de la misma especie tienden a ser un poco diferentes unos de otros.

e) En promedio, los organismos que mejor enfrentan los retos de su ambiente son los que dejan más progenie. Los descendientes heredan los genes que permitieron tener éxito a sus progenitores. Así, la selección natural preserva los genes que ayudan a los organismos a prosperar en su ambiente.

Por ejemplo, un gen mutado que contiene instrucciones para que los castores tengan dientes más grandes se pasaría de padres a hijos. Estos hijos podrían cortar árboles de forma más eficiente, construir represas y guaridas más grandes y comer más corteza que los castores ordinarios. Puesto que esos castores dientones obtendrían más alimentos y mejor abrigo que sus parientes de dientes más pequeños, probablemente criarían más hijos. Los hijos heredarían los genes para dientes grandes de los padres. Con el tiempo, los castores de dientes más pequeños, menos exitosos, se volverían cada vez más escasos; después de muchas generaciones, todos los castores tendrían dientes grandes. *Las estructuras, procesos fisiológicos o conductas que ayudan a la supervivencia y la reproducción en un ambiente dado se denominan adaptaciones. Si el ambiente cambia, la composición genética que mejor adapta a los organismos a su ambiente también cambiará con el tiempo. Cuando por casualidad se presentan mutaciones que aumentan la adaptabilidad de un organismo con el ambiente alterado, esas mutaciones a su vez se diseminan por toda la población. *A lo largo de milenios, la interacción del ambiente, la variación genética y la selección natural dan como resultado la evolución: la modificación de la composición genética de las especies. En ambientes que son razonablemente constantes al paso del tiempo, como los océanos, persisten algunas formas bien adaptadas que sufren relativamente pocos cambios y que muchos llaman “fósiles vivientes”. Por ejemplo, los tiburones han conservado básicamente la misma forma corporal durante decenas de millones de años, pues su alargada forma, potente cola, agudo sentido del olfato y temibles dientes los han convertido en excelentes depredadores.

7


En ambientes cambiantes, algunas especies no experimentan los cambios genéticos que les permiten adaptarse. La rapidez con que cambia el ambiente es mayor que la rapidez de los cambios genéticos y esas especies se extinguen, es decir, desaparecen todos los miembros de esa especie. Los dinosaurios eran poderosos reptiles que no pudieron resistir los cambios en las condiciones acontecidos hace 65 millones de años. El resultado de la evolución es una extraordinaria variedad de especies. El término biodiversidad abarca la diversidad de las especies y las complejas interrelaciones que las sustentan.

1.- PRIMERAS TEORÍAS O IDEAS DE LA EVOLUCIÓN. A principios del siglo XIX, se divulgó que los fósiles son especies que vivieron en el pasado y ya no existen en la Tierra. Se suscitó un gran debate entre dos formas de interpretar el origen de la diversidad de especies, incluido el ser humano: frente a la consideración de un planeta inmutable en el tiempo (fijismo) surgió la idea de un planeta cambiante (transformismo):

Teorías Fijistas. Sugerían que: “Las especies se han mantenido fijas e inmutables tal y como las conocemos

ahora”. Anaximandro (610 a 546 a.c.)

Anaximandro creyó que del calentamiento del agua y de la tierra nacieron peces o animales muy semejantes a ellos; en su interior se originaron hombres con forma de embrión retenidos dentro hasta la pubertad; una vez que se rompieron dichos embriones, salieron a la luz varones y mujeres, capaces de alimentarse. Empédocles (493 - 433 a.C.) Que todo está compuesto por 4 elementos: aire, agua, tierra y fuego. Que los animales y los humanos evolucionaron a partir de formas anteriores. Que de la tierra salían extremidades, que se juntaban y formaban un ser viviente. A veces salían mutantes, pero eran eliminados por la naturaleza y quedaban vivas solo las criaturas perfectas. Platón (428 - 347 a.C.)

Cree en Dios como el único creador de la evolución, pero sobre la evolución del hombre, dice que el conocimiento es la base de todo, la mente evoluciona antes que el cuerpo, el alma y la mente son primordiales y la base de la vida. Aristóteles (384 a 322 a.c.)

Creía que a todos los seres vivos se los podía ordenar en forma jerárquica. Concibió el mundo natural desde una concepción creacionista y estática. Esta jerarquía vino a conocerse como escala de la naturaleza, en el que los seres más simples ocupaban el escalón inferior de clasificación y el hombre el más alto, de modo que todos los organismos estaban distribuidos en los escalones intermedios. Esta jerarquía natural perduró hasta mediados del siglo XIX, la escala natural para Aristóteles correspondía a una interpretación del diseño elaborado por una mente divina suprema:

a) El mundo inanimado, compuesto por los cuatro elementos: aire, agua, fuego y tierra. b) El mundo de las plantas o seres con alma vegetativa. c) El mundo de los animales o seres con alma vegetativa y sensitiva. d) El mundo del hombre o seres con alma vegetativa, sensitiva e intelectiva, que hace al ser humano capaz

de alcanzar el conocimiento. San Agustín de Hipona (354 - 430) Él decía: Que es posible que Dios creó el mundo y que los planetas, montañas, plantas y animales llegaron a ser lo que son después de la creación por procesos naturales. Que somos una criatura de Dios y que nos desarrollamos a partir de una célula por proceso natural en el vientre de nuestras madres. Que el alma humana no evoluciona de seres brutos, sino de un acto creador de parte de Dios.

Teóricos evolucionistas. Afirmaban que: “Las especies proceden unas de otras mediante cambios sucesivos en el

tiempo” Debido a la contribución de muchos hombres de ciencia, desde la antigüedad hasta nuestros tiempos, se han ido comprendiendo, poco a poco, los procesos evolutivos y la importancia que estos tienen para los seres vivos. A través del tiempo se han presentado varias teorías, así como naturalistas y evolucionistas que explicaron de varias maneras la evolución de los seres vivos entre los que podemos mencionar: Jorge Luís Buffon

8


Naturista francés en 1770, planteo en su libro “historia de la tierra”, que las capas de los suelos eran producto de la sedimentación de las areniscas y lodos que se encontraban en suspensión en las aguas de los antiguos mares. Y que los animales y plantas que vivían en esa época quedaron aprisionados con estos sedimentos, la cual produjo la transformación de estos en restos fósiles. Buffon reconoció la existencia de familias comunes, tales como la del perro, lobo y el zorro. Sostenía que las especies podían agruparse en troncos comunes, de los cuales es posible que se hayan originado. Este naturalista va más allá de sus afirmaciones y admite que todos los animales han sido de un solo animal (ancestro común) que, a través del tiempo, han perfeccionado, originando todas las razas de los animales. Todo este perfeccionamiento se lo atribuyó a las condiciones ambientes, como la temperatura, el clima, la alimentación, etc. Erasmus Darwin (abuelo de Charles Darwin) Publica una obra donde defiende las ideas de Buffon. Planteó que las espacies tienen vínculos históricos entre sí, que los animales pueden cambiar como respuesta su ambiente y que su prole es capaz de adquirir estos cambios. Por ejemplo, sostenía que el oso polar es un oso “ordinario” que, por vivir en el Ártico, se modificó y se transmitió las modificaciones a sus cachorros. George Cuvier (1769-1832). Afirmaba que los restos fósiles pertenecen a especies que han desaparecido en la Tierra como consecuencia de grandes catástrofes que ocurrieron en el planeta. Basaba esta afirmación en la observación de que los seres vivos, al reproducirse, originan seres semejantes a ellos (de su misma especie), no especies diferentes. Esta animales en 4 tipos fundamentales: Vertebrados, Articulados, Moluscos y Radiados. Transformó la vieja idea de las catástrofes introduciendo el concepto de extinción. Para el, la Tierra a lo largo de su historia había pasado por períodos donde sucedieron procesos muy intensos, a los que llamaba Revoluciones y es lo que se ha dado en llamar Teoría catastrofista. Se opuso a la idea de evolución. Se considera el padre de la paleontología como ciencia y de la Anatomía Comparada. Extendió la biología al estudio de las formas fósiles y puso de relieve la relación entre los fósiles y las rocas a las que aparecían asociados. Charles Darwin (1809-1882) Fundador de la teoría moderna de la evolución. Darwin demostró que los organismos evolucionan; que los seres vivientes, incluyendo al hombre descienden de antepasados muy diferentes de ellos; que las especies están relacionadas entre sí porque tienen antepasados comunes. Según Darwin en la naturaleza hay una gran diversidad de seres vivos y en cada especie hay poblaciones cuyos individuos tienen pequeñas variaciones en sus características, estas variaciones no son “buenas” ni “malas”, en principio, pero situada esa población en determinadas condiciones ambientales, unas características darán ventajas y otras desventajas, para sobrevivir, ocurrirá una selección natural de los individuos con las características que mejor se adopten al medio. Cuando el número de variaciones acumuladas es tan grande respecto de la especie inicial serán muy diferentes, tanto que incluso los individuos originarios y los “nuevos” no sean compatibles para reproducirse, en ese momento habrá dos especies diferentes. Alfred Russel Wallace (1823-1915) Naturalista británico conocido también por la teoría de la evolución basada en la selección natural. Su manuscrito estuvo basado en la expedición al río Amazonas y de las observaciones en las islas de Malasia donde observó las diferencias en animales. Wallace formuló su teoría de la selección natural, en 1858 y comunicó sus ideas a Darwin, en donde se dio la sorprendente coincidencia de que su manuscrito era muy similar a las observaciones de Darwin Jean Baptiste Lamarck Fue el primer hombre de ciencia que elaboró una teoría sistemática de la evolución; sus trabajos fueron influenciados por Bufón y Erasmus Darwin. Las observaciones de Jean Baptiste Lamarck en plantas y animales le llevaron a desarrollar su teoría del transformismo. Para Lamarck, la vida sobre la Tierra se ha desarrollado de forma continua, sin ser aniquilada periódicamente por cataclismos. Las especies pueden, por transformaciones graduales, dar lugar a otras especies. Utilizando como base

9


sus conocimientos, Lamarck publicó dos leyes que explicaban las principales fuerzas que promovían el cambio en los seres vivos:

1. La primera es la llamada Ley del uso y desuso de los órganos; en esta ley Lamarck planteaba que los órganos de los animales se tornan más fuertes o más débiles por el uso o desuso. El desarrollo de los órganos y su actividad están en relación constante con el uso que de ellos se haga. Si un órgano es utilizado, entonces crece y se hace más eficiente, de lo contrario, se puede degenerar o atrofiarse.

2. La segunda ley es la herencia de los caracteres adquiridos; en esta ley él planteó que, una vez producidos

estos cambios, ellos eran transmitidos de padres a hijos. La herencia de los caracteres adquiridos: lo que se ha adquirido, impreso o modificado en la organización de los individuos durante el curso de su vida, en conservado y transmitido a sus descendientes. Según Lamarck la jirafa moderna surgió de antepasados que estiraban el cuello para alcanzar las hojas de las ramas altas. Estos antepasados transmitieron el cuello más largo (adquirido mediante estiramiento) a su descendencia, que fueron alargando sus cuellos más todavía y, así sucesivamente.

Estas leyes Lamarckianas no excluían al hombre, ya que el proponía que el estado actual del hombre pudo haber sido adquirido, poco a poco, a través de mucho tiempo, con ayuda de circunstancias favorables. Los organismos son guiados a través de su existencia por una fuerza innata y misteriosa que les permite sobreponerse a la adversidad del medio. El medio ambiente actúa como una “fuerza modificadora” sobre los organismos, imponiendo necesidades que hacen surgir nuevos órganos y funciones. Correspondería a Darwin descubrir el mecanismo por selección natural.

2.- PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

Las pruebas acumuladas a favor de la evolución por todas las disciplinas biológicas han aumentado con el avance científico. El concepto de evolución es apoyado por un enorme cuerpo de pruebas experimentales, que incluyen observaciones acerca del registro paleontológico, anatomía comparada, biología del desarrollo, biogeografía y biología molecular. Algunas de las pruebas son:

1) PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS: El principal indicio a favor de la Evolución biológica, es el hecho de que se conserven restos fósiles de animales y vegetales que vivieron en épocas pasadas, que no han perdurado hasta nuestros días y que son distintos a las especies actuales, mientras que la mayoría de las especies no está representada en los fósiles conocidos. Si como principio general todo ser vivo procede de otro ser vivo, habrá que admitir que las especies actuales proceden de otras especies biológicas. Las especies desaparecen, se extinguen y son sustituidas por otras, a lo que se conoce con el nombre de registro fósil. Pero sólo en algunos casos los restos descubiertos permiten reconstruir la evolución de un determinado organismo a través del tiempo.

A) El registro fósil. Nos indica que muchos tipos de organismos que se han extinguido fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo, y además, permite mostrar los estadios de transición de unas formas a otras. La historia de la Tierra se ha dividido en Eras, caracterizadas por los organismos que existieron, mismos que se denominan fósiles guía. Un fósil de esta clase permite identificar un periodo de la historia de la Tierra porque es muy abundante en los estratos de una época y que repentinamente desaparece en los estratos más recientes. Los tipos de Fósiles son:

a) Petrificación o litificación: Proceso en el que el organismo es reemplazado por minerales hasta convertirse en piedra. - Reemplazamiento: La sustancia original del organismo se disuelve y es sustituida por material mineral como sílice. Ejemplo: Madera petrificada. -Permineralización: Las partes duras y porosas de los huesos de un organismo (conchas) se impregnan de material mineral. Ejemplo: Huesos de dinosaurio. -Carbonización o destilación: Existe pérdida de algunos compuestos volátiles de un organismo, se impregna de carbono en su parte externa, dejando marcada su estructura externa. Ejemplo: Hojas de helechos. b) Momificación: Se preservan los organismos con su composición original.

10


-Congelación: En regiones polares el frío de los suelos permite la conservación de las partes duras y blandas del organismo. -Resina fósil “ámbar”: La resina de los arboles atrapa vegetales y organismos como insectos, conservándolos intactos al paso del tiempo. -Conservación en cavernas: Cuando las condiciones de temperatura y humedad favorecen la conservación de los organismos por deshidratación rápida en éstos lugares. c) Moldes y vaciados: Formados por endurecimiento de las sustancias alrededor del organismo, el cual se desintegro y desapareció, y el molde se llena de algún mineral, que endurece. Ejemplo: Conchas marinas. d) Huellas e impresiones: Las huellas que dejan pisadas de animales o las hojas por ejemplo en el barro.

La edad de los fósiles es calculada por medio de la datación radiactiva: se basa en que algunos de los elementos que componen a los fósiles y rocas sedimentarias son radiactivos y se descomponen en elementos nuevos no radioactivos a una velocidad conocida y rápida, que permite estimar la edad de las capas geológicas en millones de años. Los más usados son: Carbono 14, uranio-238.

2) PRUEBAS BIOQUÍMICAS: Las pruebas bioquímicas buscan determinar la semejanza molecular de todos los seres vivos; todos son compuestos de carbono. Las enzimas y coenzimas son muy parecidas o semejantes en casi todos los animales, las hormonas son también muy parecidas y en algunos casos intercambiables de un animal a otro con los mismos efectos. Lo mismo ocurre con otros compuestos. El origen común de todos los seres vivos se pone de manifiesto al comprobar que todos poseen los mismos componentes químicos (carbono, oxígeno...); los orgánulos están en todas las células...; todas las proteínas están formadas por los mismos veinte aminoácidos; todas las moléculas de ADN son secuencias de los mismos cuatro nucleótidos; y el lenguaje utilizado por el ADN para nombrar a cada uno de los aminoácidos es el mismo para todos los aminoácidos. Estas y otras observaciones similares se pueden interpretar como argumentos a favor de un origen común para todos los seres vivos.

3) PRUEBAS GENÉTICAS: El análisis de la composición del ADN, demuestra la similitud de todos los seres vivos y su origen común. El hecho de comparar secuencias de nucleótidos en el ADN de especies diferentes, puede proporcionar información sobre su parentesco evolutivo. Si el número de diferencias es bastante alto el parentesco entre dichas especies es débil. Por el contrario si las diferencias son escasas evidencian proximidad del antecesor común, lo cual permite construir el parentesco evolutivo de estos individuos Todas las formas de vida están basadas en el ADN. Hay una similitud de biomoléculas en los seres vivos. Entre los organismos que tienen relaciones de parentesco, existe similitud en la secuencia de aminoácidos de la misma proteína, lo cual representa una evidencia bioquímica. De la misma forma, las secuencias de nucleótidos en el ADN de los organismos relacionados evolutivamente son similares. Por otro lado, el parecido de la estructura de los cromosomas entre especies distintas es una evidencia genética ancestral común y, por consiguiente, de evolución. Por ejemplo, un cuidadoso análisis de las secuencias de ADN del chimpancé y el gorila muestra una similitud del 97.9% de las secuencias de ADN. Se pueden establecer relaciones entre seres vivos utilizando las bandas que aparecen en los cromosomas. Puede determinarse el número de mutaciones que separan unas especies de otras.

4) PRUEBAS BIOGEOGRÁFICAS: Hace millones de años algunos de los continentes estaban unidos, esto explica que especies de distintos continentes tengan tantas similitudes ya que ambos tuvieron un origen común. Con el paso del tiempo las especies han ido evolucionado y dando así lugar a las especies actuales. Por ejemplo.

En islas Cook, islas Británicas que se separaron del continente hace, relativamente, poco tiempo, las especies son las mismas.

En Australia que se separó del continente hace 70 millones de años, se ha desarrolla una flora y una fauna propia ya que la evolución ha sido diferente.

También los archipiélagos oceánicos alejados de continentes presentan una diferente diversidad de especies; por ejemplo, en Hawái existen 500 especies de Drosophila a la vez que se detectan importantes ausencias como la de anfibios.

El estudio de la distribución pasada y presente de plantas y animales se denomina biogeografía. Estas pruebas las encontramos repartidas por todo el planeta, y consisten en la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre sí por su proximidad, situación o características, por ejemplo: un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.

11


Evidencias basadas en la sucesión geográfica: “Los individuos que forman una especie son cada vez más diferentes mientras mayor sea la separación (aislamiento) geográfico entre ellos. Evidencias de cambios geológicos recientes: Temblores, como sugiere la obra “Principios de geología” de Carlos Lyell. La obra “El origen de las especies” se basa en los cuatro postulados siguientes:

a) 1er postulado: El mundo no está estático, sino en evolución constante, las especies cambian, se originan nuevas y otras desaparecen. b) 2do postulado: La evolución es lenta, gradual y continúa, no hay cambios bruscos. c) 3er postulado: Organismos parecidos están relacionados entre sí y proceden de un antepasado común. d) 4to postulado: El mecanismo de la evolución es la selección natural y el factor que se selecciona es el medio ambiente.

La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares. Son ejemplos característicos de esto los pinzones de las islas Galápagos que fueron estudiados por Darwin, los Drepanidos, aves de las islas Hawái, o las grandes aves no voladoras distribuidas por el hemisferio sur, los ñandúes sudamericanos, los avestruces africanas, el pájaro elefante de Madagascar (extinguido), el casuario y el emú australianos o el moa gigante de Nueva Zelanda (también extinto). Si la evolución no fuera un factor en la distribución de las especies, se esperaría encontrar una especie dada en todas las regiones en que pudiera sobrevivir. Sin embargo, la distribución geográfica real de los organismos tiene sentido en el contexto de la evolución. Así por ejemplo, Australia, que ha estado separada del resto de las masas continentales por largo tiempo, tiene organismos que le son característicos. Australia tiene poblaciones de mamíferos ovopositores (monotremas) y marsupiales que no se encuentran en ningún otro lugar del planeta. Hace 200 millones de años, Australia y otros continentes estaban unidos en una gran masa terrestre. En el transcurso de millones de años, el continente australiano se separó de manera gradual de los otros. Los monotremas y marsupiales de Australia continuaron prosperando y diversificándose. El aislamiento de esta masa terrestre también impidió que los mamíferos placentarios, que surgieron más tarde en otros lugares, compitieran con los monotremas y marsupiales. En aquellas regiones en que se dio tal competencia, monotremas y marsupiales se extinguieron.

5) ANATOMIA COMPARADA: La anatomía comparada investiga las homologías o similitudes estructuradas heredadas por lo organismos tanto en su esqueleto como en cualquier otro órgano.

I. LOS ÓRGANOS HOMÓLOGOS: Son aquellos que tuvieron un mismo origen embriológico pero desempeñan

una diferente función, su forma externa y su función sean diferentes, con una organización y estructura anatómica similar, aunque su función sea diferente y son prueba de un origen común debido a la Divergencia adaptativa Es el caso de las extremidades superiores de los mamíferos, que se hallan constituidas por las piezas aunque estén especializadas en distintas funciones: nadar, correr, volar, etc. Indica que proceden de un antecesor común. Ejemplo: las extremidades de un caballo, un topo, un murciélago, una ballena y un ave.

II. ÓRGANOS ANÁLOGOS: Son órganos que desempeñan la misma función, pero tienen una constitución

anatómica y origen embrionario diferente, como el ala de un insecto (mariposa) y el ala de un ave (murciélago) 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.

III. ÓRGANOS VESTIGIALES. Son piezas atrofiadas y carentes de función. Son restos o vestigios de órganos.

Estas estructuras indican que fueron órganos funcionales en el pasado y están en proceso de eliminación por haber cambiado las condiciones de vida.

6) PRUEBA EMBRIOLÓGICA: Las semejanzas de los embriones son una prueba de que existe un parentesco entre las especies. Cuanto más alto sea el parecido entre embriones, mayor será el grado de parentesco entre dos especies. Durante el desarrollo embrionario es como si se reprodujese la historia evolutiva de los antepasados. Nuestro embrión, al principio, es muy parecido al de un pez. Nuestros antepasados remotos probablemente fueron peces.

12


La similitud de los embriones de vertebrados sugiere un ancestro común. Al comparar embriones de organismos de un mismo grupo, como los vertebrados, se puede notar a lo largo de su desarrollo cambios similares en los diferentes embriones. Häckel descubrió que en sus fases tempranas los embriones vertebrados eran muy similares y conforme se desarrollaban se iban diferenciando hasta dar el mamífero, ave, etc. Lo cual refleja un mayor grado de parentesco evolutivo. Por lo tanto el desarrollo embrionario es una recapitulación abreviada de la historia evolutiva de los seres vivos. Grupos tan diferentes como peces, mamíferos, anfibios y aves tienen un desarrollo embrionario tan similar porque han heredado los patrones de desarrollo de un antecesor común. Estos patrones van cambiando a la vez que los descendientes evolucionan en distintas direcciones; sin embargo, algunos órganos se mantienen incluso cuando han perdido toda utilidad (órganos vestigiales), por ejemplo, en las primeras fases del desarrollo embrionario los humanos presentan pequeñas branquias y cola hasta las seis semanas. Por ello el coxis nos ha quedado como un vestigio de la cola que tuvimos durante nuestra fase embrionaria.

7) PRUEBAS EVOLUTIVAS ONTOGÉNICAS

Las fases y procesos que un organismo atraviesa desde huevo o cigoto hasta convertirse en adulto, se denomina

ontogenia; la serie de organismos que se derivan unos de otros en el proceso de evolución hasta su forma actual se

llama filogenia. Haeckel, generalizando y resumiendo lo mencionado anteriormente, pudo establecer la “Ley biogenética fundamental” o “Ley de la recapitulación”, que formula que la ontogenia es una recapitulación de la filogenia, es decir, las fases por la que atraviesa un organismo a lo largo de su desarrollo, entre el huevo y el adulto, son en cierto modo una repetición de la serie de antecesores que han originado dicha especie a través del tiempo. Así, los reptiles, aves y mamíferos poseen hendiduras faríngeas porque todos los grupos proceden de los peces a lo largo de la evolución. Actualmente, la expresión de Haeckel ha sido revisada y modificada y se puede resumir así: “La ontogenia, es una recapitulación de la filogenia a nivel embrionario”, ya que el adulto es producto, además, de su interacción ambiental.

3.- TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL Charles Darwin formuló la teoría de la evolución a través de la selección natural, después de un largo viaje a bordo del buque llamado “Beagle”, y con el conocimiento de las obras:

“Ensayo sobre los principios de la población” de Thomas Malthus y

“Los Principios de geología” de Charles Lyell.

Darwin también conocía los trabajos de Buffon (Georges Louis Leclerc, Conde de Buffon), las ideas de Beoffrey Saint-Hilaire, los estudios de anatomía comparada de Georges Cuvier y los trabajos del naturalista alemán Alexander von Humboldt.

El “Beagle” partió de Plymouth, Inglaterra, en 1831, y bordeó la costa oriental y después la occidental de Sudamérica. Darwin pasaba semanas estudiando los animales, las plantas, los fósiles y las formaciones geológicas de regiones costeras y continentales que no se habían explorado de manera extensa. Reunió y catalogó miles de muestras de plantas y animales y tomó nota de sus observaciones. Esta información sería esencial para el desarrollo de su teoría. El “Beagle” permaneció casi dos meses en las islas Galápagos, 965 km. al oeste de Ecuador, donde Darwin continuó sus observaciones y colecciones. Comparó los animales y las plantas de las Galápagos con los de tierra firme sudamericana. Le impresionaron en particular las similitudes, y se preguntó por qué los organismos de las Galápagos serían más parecidos a los de América del Sur que a los de otras islas de diferentes partes del mundo. Además, aunque había semejanzas entre especies de las Galápagos y sudamericanas, también había claras diferencias. Incluso había diferencias reconocibles en los reptiles y las aves de una y otras islas. Cuando regresó a casa, Darwin ponderó estas observaciones y trató de desarrollar una explicación satisfactoria de la distribución de las especies entre las islas. Como naturalista a bordo del Beagle realizo un viaje alrededor del mundo donde hizo sus observaciones que sentaron las bases para la Teoría de la Selección Natural. El descubrimiento en Argentina de huesos fósiles de grandes mamíferos extintos y la observación de numerosas especies de pinzones en las islas de los Galápagos se incluyen entre sucesos que llevaron a Darwin a interesarse en cómo se originan las especies.

13


En 1859 publicó El origen de las especies, un tratado que expone la teoría de la evolución y, aún más importante, el papel de la selección natural en el determinar su curso y explicar diseño de los organismos. Darwin llevó consigo en el viaje el libro de Charles Lyell, Principios de Geología, publicado en 1830, y lo estudió con detenimiento. De Lyell aprendió Darwin un concepto importante: que el lento ritmo de los procesos geológicos, aún en marcha en la actualidad, indica que la Tierra es extremadamente antigua. Otro indicio importante que influyó en Darwin fue el hecho de que los criadores y granjeros podían desarrollar muchas variedades de animales domesticados en unas cuantas generaciones. Muchas variedades de plantas también se habían producido por selección artificial. Las ideas de Thomas Malthus, clérigo y economista inglés, fueron otra importante influencia sobre Darwin. En su libro “Ensayo sobre el principio de la población y su influencia en el mejoramiento futuro de la sociedad”, publicado en 1798, Malthus menciona que el crecimiento poblacional no siempre es deseable, una opinión contraria a las creencias de su época. Él observó que las poblaciones tienen la capacidad de aumentar de manera geométrica (1-2-4-8-16…) hasta que agotan las existencias de alimentos, que sólo tienen la capacidad de aumentar de manera aritmética (1-2-3-4-5- 6...). En el caso del ser humano, Malthus afirmó que el conflicto entre población y suministro de alimentos genera hambruna, enfermedad y guerra, las cuales sirven como frenos inevitables sobre el crecimiento de las poblaciones. Darwin había formulado por fin un mecanismo funcional de la evolución: el de la selección natural, en la que los organismos mejor adaptados tienen mayor probabilidad de sobrevivir y convertirse en los progenitores de la generación siguiente. Como resultado de la selección natural, la población cambia en el tiempo; la frecuencia de rasgos favorables aumenta en generaciones sucesivas, mientras que los rasgos menos favorables disminuyen o desaparecen. Darwin pasó los siguientes 20 años formulando los argumentos a favor de la selección natural, acumulando un extraordinario conjunto de hechos que respaldaran su teoría, y sosteniendo correspondencia con otros científicos. Principios de la Teoría de Darwin son:

-Sobreproducción (Reproducción para generar descendencia)

-Lucha por la existencia (Competencia)

-Supervivencia del más apto (Los que se adaptan sobreviven)

-Herencia de las variaciones favorables (Los mejores sobreviven transmiten sus características a sus descendientes)

-Especiación (A través del tiempo van cambiando y se originan nuevas especies distintas a las originales). CARACTERISTICAS DE LOS PRINCIPIOS DE LA EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL El mecanismo darwiniano de la evolución por selección natural consiste en cuatro observaciones sobre el mundo natural: sobreproducción, variación, límites al crecimiento poblacional, y éxito reproductivo diferencial.

A) Sobreproducción. Cada especie tiene la capacidad de producir más descendientes de los que sobrevivirán hasta la madurez. A través de la reproducción, las poblaciones naturales pueden aumentar geométricamente con el tiempo. Por ejemplo, si cada pareja de elefantes adultos produce seis descendientes en su lapso de vida de 90 años, en 750 años solo una pareja de elefantes habrá dado origen a una población de 19 millones de elefantes. Y sin embargo estos animales no han sobrepoblado el planeta.

B) Variación. Los individuos de una población presentan variación. Cada individuo tiene una combinación única

de rasgos, como la talla, color y capacidad de tolerar condiciones ambientales adversas. Algunos de estos rasgos incrementan las probabilidades de supervivencia del individuo y su éxito reproductivo, pero otros no. Es importante recordar que la variación necesaria para la evolución por selección natural debe ser heredable (susceptible de ser transmitida a la descendencia). Aunque Darwin reconoció la importancia de la variación heredada, no conocía el mecanismo de la herencia.

C) Límites al crecimiento poblacional, o lucha por la existencia. Son limitados los recursos de alimento, agua, luz,

espacio vital y otros disponibles para la población, de modo que los organismos compiten entre sí por ellos. Como hay más organismos de los que el ambiente puede sostener, no todos sobrevivirán hasta la edad reproductiva. Otros factores limitantes del crecimiento poblacional son depredadores, organismos patógenos y condiciones climáticas adversas.

14


D) Éxito reproductivo diferencial. Los individuos que poseen la combinación más favorable de características (aquellas que los hacen mejor adaptados a su ambiente) tienen mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Como la descendencia tiende a parecerse a los progenitores, la siguiente generación obtiene los rasgos hereditarios de los padres. El éxito reproductivo es la clave de la selección natural: los individuos mejor adaptados son los que se reproducen con más éxito, mientras que los individuos menos aptos mueren de manera prematura o producen descendencia inferior o menos números.

“EVOLUCIÓN Y GENÉTICA” · Ejemplo del organizador gráfico ... Que todo está compuesto por 4...

Documents

Transcript of “EVOLUCIÓN Y GENÉTICA” · Ejemplo del organizador gráfico ... Que todo está compuesto por 4...