Unidad I. Los Vertebrados y su posición en el Reino Animal (caracteres generales, Origen, relaciones filogenéticas, ETC.) Raúl Ernesto Rojas Llanos, MSc.

Parte I: Evolución

Georges-Louis Leclec de Buffon (1707-1788) Evolución: las teorías. Teorías fijistas: Rechazan la evolución. La diversidad de los seres vivos se basa en la acción del Creador. Los fósiles serían debidos a especies desaparecidas en cataclismos como el diluvio (catastrofismo). Georges Cuvier (1769-1832) Carl von Linné (1707-1778) Georges-Louis Leclec de Buffon (1707-1788)

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) Evolución: las teorías. Teoría transformista de Lamarck: Todos los seres vivos surgen de la Naturaleza, los más primitivos por generación espontánea y los más complejos por evolución; la máxima complejidad se alcanza con los mamíferos. En todos los seres vivos existe un impulso interno instintivo por el que tienden a alcanzar la máxima complejidad. Todas las especies están continuamente esforzándose para adaptarse mejor a las condiciones de su medio. Las modificaciones adquiridas por el uso o desuso de un órgano se transmiten a las generaciones posteriores (por lo que se llama también Teoría de los caracteres adquiridos). Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829)

Alfred Russell Wallace (1823-1913) Evolución: las teorías. Teoría de Darwin de la selección natural: Expuesta en el libro “The Origin of Species by Means of Natural Selection” (1859). El cambio evolutivo es un proceso gradual, lento y continuo que no se produce por cambios bruscos. La evolución es el resultado de la selección natural. Los organismos producen más descendientes de los que pueden sobrevivir. En cualquier población existe una gran variabilidad. Los organismos compiten entre sí por los limitados recursos. Los individuos mejor dotados tendrán más probabilidades de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus características. Charles Darwin (1809-1882) Alfred Russell Wallace (1823-1913)

Evolución: las teorías. Neodarwinismo o teoría sintética de evolución: Armonización de las ideas de Darwin con datos procedentes de la Genética, la Paleontología y la Sistemática. Rechazo de la herencia de los caracteres adquiridos. Las características son producidas por los genes. Los individuos mejor dotados transmiten sus genes a sus descendientes. La fuente de la variabilidad son las mutaciones. Énfasis en el carácter gradual de la evolución. Theodosius Dobzhansky (1900-1975) Julian Huxley (1887-1975) Ernst Mayr (1904-2005) George Gaylord Simpson (1902-1984)

Evolución: las teorías. Teoría del equilibrio puntuado: En el registro fósil faltan muchas de las formas intermedias en la evolución de unas especies a otras. Los huecos en el registro fósil se deben a que los periodos de formación de especies (especiación) son cortos y a ellos siguen largos periodos de estabilidad. Las nuevas especies se formarían a partir de pequeños grupos de la población original, que se expandirían con rapidez sustituyendo a la especie de partida. En la formación de nuevas especies podrían jugar un gran papel la transmisión de genes de unas especies a otras mediante virus y las mutaciones en los morfogenes. Stephen Jay Gould (1941-2002) Niles Eldredge (1943-)

Evolución: actuación de la selección natural Estabilizadora: mantiene las características de la especie; sería la que actuaría en caso de los fósiles vivientes. Direccional: hace cambiar de forma constante las características de la especie; a la larga podría dar lugar a una serie filogenética. Disruptiva: divide la población original en dos nuevas poblaciones; a la larga podría dar lugar a dos nuevas especies.

Evolución Cambio en la constitución genética de las poblaciones… Los genes dan características a los individuos. Cada característica tiene 2 alelos (genes) BLANCA 20 ROSA 10 ROJA 12 42=84 genes BLANCA ROJO 40 ROSA 10 ROJA 24 TOTAL 50 34 50/84 = 0,6 34/84 = 0,4

1. Cuál es el origen de las unidades básicas de la variación genética?... 2. Cuáles son las causas de los cambios en la frecuencia con los cuales estas unidades se dan en una población?...

Evolución…respuestas 1. Mutaciones genéticas…es decir, estas son la materia prima de la evolución… 2. Nuevas combinaciones entre frecuencias génicas (suma de mutaciones)…es decir, agentes de evolución…

Agentes de evolución Presión de mutación Flujo génico Selección natural Deriva genética

Presión de mutación Presión que ejerce un tipo de mutación de manera direccional para forzar el cambio de un gen por otro…

Flujo génico Introducción de un grupo de individuos dentro de una población genéticamente diferente…Inmigración…

Deriva génica Cambios producidos al azar en la frecuencia alélica de una población…especialmente pequeña…Es un fuerte agente evolutivo en poblaciones pequeñas… Principio fundador…poblaciones pequeñas que no tienen todo el material génico de la población de la cual provienen…

Pruebas ¡¡¡

Evolución: las pruebas. Pruebas embriológicas: Se basan en el estudio comparado de las formas embrionarias de especies relacionadas evolutivamente. Embriones de Vertebrados en diferentes estados de desarrollo

Evolución: las pruebas. Pruebas paleontológicas: Se basan en el estudio de los fósiles. Los fósiles son restos de antiguos seres vivos o de sus huellas. Quedaron atrapados en las capas sedimentarias correspondientes al momento en que vivieron y, en general, petrificados. Los fósiles más antiguos se encuentran en los estratos más antiguos, que por lo general son los más profundos. Los fósiles pueden ser datados mediante procedimientos relativos (presencia de marcadores de una época) o absolutos (medios radiométricos).

Evolución: las pruebas. Pruebas paleontológicas: Series filogenéticas: conjuntos de fósiles que pueden ordenarse por su antigüedad y que permiten observar la modificación progresiva de algunas características. Serie filogenética del caballo

Evolución: las pruebas. Pruebas paleontológicas: Formas intermedias o “eslabones perdidos”: fósiles que presentan características de dos grupos diferentes y que evidencian el paso de un grupo a otro. Fósil de Latimeria Fósil de Archaeopteryx

Evolución: las pruebas. Pruebas paleontológicas: Fósiles vivientes: especies en las que el registro fósil muestra muy poca variación con respecto a la actualidad. Fósil de hoja y hoja actual de Ginkgo biloba Fósiles de especies próximas a Limulus

Comparación del miembro anterior de distintos mamíferos Evolución: las pruebas. Pruebas anatómicas: Se basan en el estudio comparativo de órganos de organismos vivos o fósiles. Órganos homólogos: Son órganos que tienen una estructura interna similar, que denota un origen evolutivo común, pero una morfología distinta, al haberse adaptado a distintas funciones (proceso de radiación adaptativa). Comparación del miembro anterior de distintos mamíferos

Morfología de diversos Vertebrados acuáticos Evolución: las pruebas. Pruebas anatómicas: Órganos análogos: Son órganos que tienen un origen evolutivo diferente pero una morfología similar, al haberse adaptado a la misma función (proceso de convergencia evolutiva). Morfología de Marsupiales y Placentarios que ocupan nichos ecológicos similares Morfología de diversos Vertebrados acuáticos

Extremidades traseras atrofiadas de una ballena Evolución: las pruebas. Pruebas anatómicas: Órganos vestigiales: Son órganos que han quedado atrofiados al haber perdido su función. Extremidades traseras atrofiadas de una ballena

Evolución: las pruebas. Pruebas biogeográficas: Se basan en la comparación entre la distribución geográfica de los seres vivos (muchas veces en conexión con la supuesta deriva de los continentes) y las diferencias entre especies. Distribución mundial de las aves Struthioniformes

Evolución: las pruebas. Pruebas bioquímicas: Se basan en la comparación de las secuencias de proteínas o de genes comunes a varias especies. Dado que las diferencias se deben a la ocurrencia aleatoria de mutaciones, cuantas más diferencias haya entre dos especies, mayor es el tiempo que ha transcurrido desde su separación evolutiva. Permite la creación de árboles evolutivos. Citocromo C Árbol evolutivo construido en función de las diferencias en el citocromo C

Evolución: las pruebas. Pruebas serológicas: Se basan en la comparación de una misma proteína en varias especies. Se prepara un anticuerpo contra una determinada proteína de una especie y después se ensaya la aglutinación entre ese anticuerpo y esa proteína de otras especies. Cuanto mayor sea el porcentaje de aglutinación, mayor es la similitud entre las proteínas.

TAXONOMIA Y SISTEMÁTICA Taxonomía: es la disciplina científica que se preocupa de la clasificación de los seres vivos. La taxonomía ha contribuido a establecer relaciones de parentesco entre los distintos grupos de seres vivos.

Taxonomia del Hombre (Antropologia general) Reino: Animal Grado: Metazoo Filo (Phylum): Cordado Sub-filo: Vertebrado Superclase :Tetrapodae Clase: Mamífero Sub-clase: Teria (Bear mammal Alive) Infra-clase: Euterios (Mamíferos Placentarios) Orden: Primate Sub -orden: Antropoidea Infra - orden: Catarrino Superfamilia: Hominoide Familia: Hominidae Genero: Homo Especie: Sapiens Variedad ( RAZA ):La componen los organismos que poseen el mayor número de rasgos homólogos en común

Sistemática: Es el estudio de las relaciones evolutivas entre los organismos o filogenia. Los aportes de esta disciplina han permitido construir árboles filogenéticos, en los que se observa la historia evolutiva de los seres vivos desde el origen de los reinos y sus principales divisiones, hasta las especies de la actualidad.

CORDADOS

CARACTERÍSTICAS GENERALES Simetría bilateral, cuerpo segmentado, tres capas germinales, celoma bien desarrollado. Presentan un cordón nervioso en posición dorsal. A partir de este cordón, en animales más complejos, se desarrolla el cerebro y la espina neural. Presentan una estructura de sostén, en posición dorsal, llamada notocorda. Se extiende a lo largo de todo el cuerpo, en algunos animales persiste durante toda la vida, en otros es reemplazada por la columna vertebral. Faringe perforada. (con dos funciones: digestiva y respiratoria). En vertebrados terrestres estas perforaciones se pierden en el animal adulto. Poseen un sistema digestivo completo (boca y ano). Se reproducen sexualmente, la mayoría tiene sexos separados. La fecundación es tanto externa (la hembra pone huevos, por lo que reciben el nombre de ovíparos) como interna (animales vivíparos) Corazón ventral. Endoesqueleto cartilaginoso u óseo. Musculatura segmentada. Cola posnatal.

CLASIFICACIÓN Incluye alrededor de 43000 especies agrupadas en tres subgrupos: Cefalocordados (el más conocido es Branchiostoma o anfioxo ), Urocordados o tunicados y Vertebrados(estos últimos los más conocidos).

CEFALOCORDADOS Incluye alrededor de 28 especies. El cefalocordado más conocido es Branchiostoma o "Anfioxo" Es pequeño, se lo encuentra en aguas marinas poco profundas y cálidas. Presenta una notocorda que se extiende a lo largo del cuerpo y sirve como eje. Posee un tubo nervioso dorsal hueco y una cola posterior al ano. Los adultos son cavadores y sedentarios y las larvas más jóvenes habitan en el fondo marino. Presenta una faringe perforada o tremada que filtra pequeñas partículas alimenticias. El alimento atrapado en la faringe, pasa luego al intestino.

UROCORDADOS Los urocordados adultos (conocidos como tunicados) se parecen poco a otros cordados. La mayoría tiene forma de barril y se fijan por uno de sus extremos al sustrato. La larva (semejante a Branchiostoma) presenta las características de los cordados y tienen vida libre durante corto tiempo. Se conocen alrededor de 1300 especies de urocordados que se encuentran en el plancton y en el fondo de los océanos.

LOS VERTEBRADOS

Características de los vertebrados Esqueleto interno con columna vertebral Extremidades articuladas con huesos (menos las serpientes) Sistema nervioso muy desarrollado Viven en todos los medios

Los grupos de vertebrados PECES ANFIBIOS REPTILES AVES MAMÍFEROS