Tema 5 Evolución Tema 5. Evolución Historia de la idea de la teoría de la Evolución. Descendencia con modificación por medio de la selección natural. La evolución de las poblaciones. 1

Historia de la idea de la teoría de la Evolución Las diferentes formas en que los organismos están adaptados a su ambiente. Las características que comparten los diferentes organismos. La gran diversidad de formas de vida. Hace más de siglo y medio, Charles Darwin se inspiró para responder estas tres observaciones, que de alguna manera se respondían de manera diferente hasta antes de su libro: “El origen de las especies”.

Historia de la idea de la teoría de la Evolución

Historia de la idea de la teoría de la Evolución - Aristóteles (384-322 AC) → Las especies no cambian. Carolus Linnaeus (1707-1778) → Clasificación de las especies sin considerar sus relaciones evolutivas. Georges Cuvier (1769-1832) → Los fósiles de estratos más profundos (antiguos) tenían más diferencias que las especies vivas, comparadas con la de los estratos superiores o recientes. Defendía que los cambios ocurrían por eventos catastróficos. James Hutton (1726-1797) → Las características geológicas de la tierra están dadas por un proceso lento pero continuo. Charles Lyell (1797-1875) → (contemporáneo de Darwin), adoptó las ideas de Hutton y propuso que los procesos geológicos eran los mismos en la actualidad y en el pasado y que ocurrían a la misma tasa de tiempo. - Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) → Propuso un mecanismo de cómo ocurren los cambios. Comparó fósiles con organismos vivos y propuso 2 principios: Uso y desuso y la herencia de una característica adquirida.

Historia de la idea de la teoría de la Evolución En el siglo XIX el pensamiento generalizado era que las especies permanecían sin cambio desde su creación. Charles Darwin (1809-1882): → Nació en Inglaterra y era un naturalista nato. → Dejó la carrera de medicina para inscribirse en la de clérigo. → El Cap. Robert FitzRoy lo invitó a un viaje alrededor del mundo en el barco HMS Beagle, y zarpó de Inglaterra en diciembre de 1831-octubre 1836.

Historia de la idea de la teoría de la Evolución → En Galápagos, Darwin centró su atención en las adaptaciones…Los pinzones de Darwin. → Darwin se dio cuenta que la explicación para esas adaptaciones era esencial para explicar la evolución. Su explicación se centró en la selección natural, un proceso en el cual los individuos que heredan ciertas características tienden a sobrevivir y reproducirse a tasas mayores que otros individuos, por esas características.

Historia de la idea de la teoría de la Evolución → A mediados de 1850, Darwin le presentó sus ideas a Lyell y otros, y aunque Lyell no creía en la evolución, le recomendó a Darwin que lo publicara. → En junio de 1858, Darwin recibió un manuscrito de Alfred Russel Wallace (1823-1913), un naturalista británico que trabajó en el Archipiélago Malayo. → Wallace desarrolló una hipótesis casi idéntica a la de Darwin, sobre la selección natural. → El 1 de julio de 1858, Lyell y colegas presentaron el artículo de Wallace a la Linnean Society of London con algunos extractos de un ensayo de 1844 no publicado de Darwin. → Darwin se apresuró a publicar su libro titulado, On the Origin of Species by Means of Natural Selection, conocido como The Origin of Species. → En este libro Darwin presenta suficiente evidencia para explicar las grandes observaciones planteadas sobre la naturaleza. 1) La uniformidad de la vida 2) La diversidad de la vida 3) La relación entre los organismos y su ambiente

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → En una década, el libro de Darwin convenció a la mayoría de los científicos que la diversidad de especies era producto de la evolución. → “Darwin tuvo éxito donde otros evolucionistas fracasaron, principalmente porque presentó un mecanismo científico plausible, con una lógica inmaculada y una avalancha de evidencia”. → “Descendencia con modificación” es la frase que utilizó Darwin en su libro, en lugar de “evolución”, con lo cual explicaba su punto de vista sobre la vida. Sin embargo, la última palabra de su libro es “evolucionar”. → Darwin atribuía la “uniformidad de la vida” a que todos los organismos eran descendientes de un ancestro común que vivió en tiempos remotos.

Descendencia con modificación por medio de la selección natural → Ejemplo de lo anterior son las 3 especies de elefantes que existen. = EVOLUCIÓN → Estas 3 especies son muy semejantes entre ellas porque comparten el mismo ancestro. → Los 7 linajes relacionados se extinguieron en los 32 Ma anteriores. Por lo tanto, no hay especies vivientes que llenen las características intermedias entre los parientes vivientes más cercanos (hiráceos y sirenios). → La selección natural explica las diferencias entre las 3 especies de elefantes actuales. Es decir, diferentes hábitats, promueven que las especies acumulen gradualmente modificaciones que las adaptan para un ambiente específico.

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → Otra evidencia de la evolución surge al analizar las similitudes entre diferente organismos, por ejemplo las estructuras homólogas. La homología es el resultado de compartir un ancestro común. → Homología: estructuras adaptadas para diferentes funciones pero con un origen común. Extremidad anterior de mamíferos: aunque están adaptadas para diferentes funciones los elementos esqueléticos básicos se mantienen porque tienen un origen común (ancestro compartido).

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → Darwin utilizó muchos ejemplos para convencer a los escépticos... → La selección natural, la comparó con la selección artificial, en donde las plantas de cultivo, los animales de crianza y las mascotas, siempre muestran algún rasgo semejante al de su ancestro silvestre. Acelga / Col rizada Repollo / Col Colirrábano / Colinabo

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → Darwin utilizó muchos ejemplos para convencer a los escépticos... → La selección natural actúa sobre una población que naturalmente presenta variaciones (ejemplo, causadas por la reproducción sexual). Variación en una población. Individuos de la población de escarabajos asiáticos que varían en color y patrón de puntos. La selección natural actúa sobre estas variaciones sólo (1) si son heredables, (2) si afectan la habilidad de los escarabajos de sobrevivir y reproducirse.

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → Darwin utilizó muchos ejemplos para convencer a los escépticos... → A lo largo del tiempo, la selección natural puede incrementar la adaptación de un organismo con su ambiente, ejemplo de ello es el mimetismo.

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN → Si el ambiente cambia o el individuo se mueve a un ambiente nuevo, la selección natural puede producir una adaptación a las nuevas condiciones y algunas veces resulta en una especie nueva. Una observación importante es que, la selección natural actúa sobre la interacción entre un individuo y su ambiente, pero los individuos no evolucionan; lo que evoluciona es la población a lo largo del tiempo. Otro punto importante es que la selección natural puede aumentar o disminuir la frecuencia de un rasgo, pero sólo las características heredables y sólo las que son diferentes entre los individuos de una población. La selección natural siempre está trabajando, pero la característica que es favorecida, depende del contexto en donde viva la especie y se reproduzca. Es decir, los factores ambientales pueden variar de lugar en lugar y de tiempo en tiempo; una característica favorable en un sitio, puede ser poco útil o negativa en otro sitio o en otro momento.

Descendencia con modificación por medio de la selección natural = EVOLUCIÓN

La evolución de las poblaciones → Los individuos no evolucionan, las poblaciones sí... → Ejemplo de aves en una tormenta. → Pinzones de Galápagos (Geospiza fortis). En 1977 la población se redujo después de una larga sequía (1,200 a 180). Las aves con picos más grandes se podían alimentar de semillas más grandes. → Ejemplo de aves después de una larga sequía. La población es la unidad más pequeña de la evolución

La evolución de las poblaciones → A la evolución de las poblaciones también se le conoce como microevolución. → Lo que cambia es la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. → La selección natural no es el único mecanismo que puede provocar un cambio en una población. → Existen 3 principales mecanismos que pueden cambiar las frecuencias alélicas y por lo tanto, a la población: 1) Selección Natural 2) Flujo génico (transferencia de alelos entre poblaciones) ⇨ 3) Deriva Genética (eventos al azar que alteran la frecuencia de los alelos, debido a una población pequeña) ⇨ Cada uno de estos mecanismos tiene un efecto sobre la composición poblacional. Sin embargo, sólo la selección natural puede mejorar la relación entre los organismos y su ambiente, por medio de la adaptación. La selección natural y la adaptación no serían posibles si no existiera la variación genética en una población. ⇨

Flujo Génico en una población. ⇦

Deriva Genética en una población. ⇦

La evolución de las poblaciones Variación Genética en una población. → La población es un grupo de individuos de la misma especie que vive en una zona determinada y se reproducen entre ellos y tienen descendencia fértil. Diferentes poblaciones de una misma especie se encuentran separadas geográficamente y sólo intercambian material genético (reproducen) raras veces. → La variación genética de una población pueden ser resultado de: 1) Mutaciones (por agentes externos o sistema de reparación defectuoso durante el copiado del DNA) 2) Reproducción sexual (crossing over durante la meiosis, segregación independiente de los cromosomas, fertilización) La variación genética debe de existir para que actúen alguno de los 3 mecanismos que modifican a una población (selección natural, flujo génico, deriva genética).

La evolución de las poblaciones La variación genética debe de existir para que actúen alguno de los 3 mecanismos que modifican a una población (selección natural, flujo génico, deriva genética).