EVOLUCION BIOLOGICA Biosfera y Biodiversidad Actual y Pasada Evidencias Geológicas y Paleontológicas “ Cada ser vivo tiene una historia; cada especie viviente tiene una historia. La vida en su conjunto tiene una historia ”.

TIEMPO FUTURO PASADO HIPOTESIS PREDICCIONES / RETRODICCIONES PROBLEMA < ANALOGOS ACTUALES ------------------------ PATRONES (Morfológicos, biogeográficos, etc) ANOMALIAS < -------------------------- PREDICCIONES / RETRODICCIONES TIEMPO “ Los procesos actuales tambien ocurrieron en el pasado”

Biosfera y Biodiversidad Biosfera: Se define como la parte de la Tierra donde hay vida: incluye la litósfera, hidrósfera y atmósfera. Biodiversidad: componente biótico que incluye toda la variedad morfológica, genética y de adaptaciones que presentan los organismos a los distintos ecosistemas y sus interacciones

Ecosistema: desierto del norte de Chile Comunidad de dunas, III Región. La diversidad faunistica y floristica presenta adaptaciones a este tipo de habitat

Biodiversidad Actual Tabla no incluye virus, bacterias, protistas y hongos

NIVELES DE ORGANIZACION PARTÍCULAS ELEMENTALES ATOMOS MOLÉCULAS INANIMADO ORGANULOS ELECTRONES PROTONES NEUTRONES QUASARS NIVELES DE ORGANIZACION VIVIENTE CELULAS TEJIDOS ORGANOS ORGANISMO SISTEMA DE ORGANOS POBLACIONES COMUNIDADES ECOSISTEMA UNIDADES DE CLASIFICACIÓN ECOLÓGICA ESPECIE GÉNEROS FAMILIAS ORDENES CLASES PHYLUM REINOS UNIDADES DE CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA BIOMA REGIONES BIOGEOGRÁFICAS BIOSFERA UNIDADES DE CLASIFICACIÓN BIOGEOGRÁFICA

Es la Biodiversidad Actual La Tierra hasta hoy es el único planeta del sistema solar que tiene vida sobre su superficie. Esta vida puede ser agrupada en cinco Reinos que comprenden alrededor de 20 millones de especies vivientes: Monera. Protista, Plantae, Animalia y Fungi Es la Biodiversidad Actual ¿ Cuan antigua es la vida en el planeta? ¿Cuál es su historia evolutiva? ¿Qué evidencias existen? ¿Que procesos macroevolutivos han afectado a la biota actual y pasada?

EVIDENCIAS DE EVOLUCION APORTES DE LA GEOLOGIA Y PALEONTOLOGIA “ De una tierra estatica a un planeta dinamico” Wegener, 1915.

Cuadro cronológico de la historia de la vida en la tierra TIEMPO EVOLUTIVO

La Evolución biológica tiene una historia de más de cuatro mil millones de años: TIEMPO EVOLUTIVO Involucra un aumento gradual de la complejidad orgánica desde el nivel molecular hasta el nivel organismo.

La corteza terrestre es dinámica y los cambios que ha experimentado han afectado a la diversidad biológica 600 m.a 400 m.a EXTINCION DIVERSIFICACION 65 m.a. actual

Como determinar la edad de las rocas y de subfósiles? 1. -Relojes Radioisotópicos: Principio de la desintegración radiactiva: 1) Método K-Ar: desintegracion lenta del isótopo 40K, en 40Ar, gas inerte. En rocas volcánicas la proporción de 40Ar aumenta progresivamente en función del tiempo y la cantidad que tenga la roca, dependerá de la concentración inicial de potasio y del tiempo transcurrido desde su formación. El K permite medir edades entre 100.000 años (0.1 Ma) y 4.500 millones de años: edad aceptada para la formación de nuestro planeta

Araucarias y Alerces 2. Dendrocronologia Carbono 14/ C12: ( Willard, 1940). Datación de subfósiles Después de la muerte, el C14 se desintegra espontáneamente. Vida media 5730 anos. > 50.000 anos no hay C14 en los tejidos Araucarias y Alerces 2. Dendrocronologia Usos: huesos, madera, polen, hojas, turbas Otros métodos: Series de uranio en océanos: desintegración de U 238 a U 234 ,Thorio 230, Radio 226, Plomo 206.

3. Paleomagnetismo: Orientaciones cambiantes del campo magnético de la tierra Cuando las rocas se forman, (ígneas o sedimentarias) la dirección del campo magnético queda registrada en la orientación de las partículas que contienen hierro: magnetita El último cambio de polaridad magnética se produjo hace 780.000 años.......Cuaternario

4.- Métodos químicos: Datación por Racemizacion o Reversión de aminoácidos: En los organismos vivos la mayoría de los aa son Levógiros; al morir la reversión es a Dextrogiro y esto es en función del tiempo. Posibilidad de encontrar ADN no degradado en tejidos muy antiguos: 40.000 a 50.000 anos Aplicaciones en paleontología, bioarqueologia, antropologia, medicina forense, etc

CAMBIOS GEOLOGICOS: TECTONICA DE PLACAS La corteza terrestre esta estructurada en placas tectónicas que están en continuo desplazamiento: Deriva Continental Dorsales submarinas y creación de corteza oceánica

Cordilleras o Dorsales oceánicas

Resultado: Deriva Continental CENOZOICO MESOZOICO PALEOZOICO

OTROS CAMBIOS FISICOS: FLUCTUACIONES CLIMATICAS TEORIA GLACIAL ( Milankovitch, 1930). Las glaciaciones se deben a cambios en la rotación de la tierra o de la irradiación solar. Consecuencias en la Biota: discontinuidades distribucionales (Especiación) Refugios glaciales de biota (Ej: Cordillera de Nahuelbuta) En el Pleistoceno (1 m.a.) ocurrieron grandes glaciaciones que afectaron a casi todo el planeta, incluyendo Chile.

ERAS Y PERIODOS EN LA HISTORIA DE LA TIERRA APORTES DE LA PALEONTOLOGIA

ERA PALEOZOICA: Se inicia hace 600 millones de años con la aparición de abundantes fósiles marinos principalmente moluscos preservados en rocas sedimentarias. Este es un mundo silencioso y la vida está presente exclusivamente en ambientes acuáticos marinos, aguas continentales, pantanosas o semipantanosas.

El Cámbrico corresponde al primer período del Paleozoico y marca el inicio de la aparición en el registro fósil de animales metazoos capaces de fosilizarse. En la Era Paleozoica, las placas continentales formaban un supercontinente llamado Pangea, localizado en el hemisferio sur. Empiezan a formarse lentamente montañas como producto de movimientos laterales de la corteza terrestre: movimientos orogenéticos.

El mapa muestra el paisaje terrestre en el Cámbrico: verde: tierras emergidas; rojo: montañas; celeste: plataforma continental; azul: mar profundo.

¿ Porqué es importante el Cámbrico del punto de vista evolutivo? En el Cámbrico, la aparición simultánea en el registro fósil de diferentes fila o ramas es un suceso conocido como la “Explosión del Cámbrico”. Los tipos de organización corporal que se desarrollaron hace más o menos 600 m.a, son esbozos de las formas actuales y pocos planes estructurales nuevos han aparecido después. ¿ Porqué es importante el Cámbrico del punto de vista evolutivo?

Los esquistos de Burgess Shale descubiertos en 1909 en Columbia Britannica (Canadá) encierran la colección más espectacular de fósiles del Cámbrico.

Algunos representantes del Cámbrico: Corresponden a organismos con cubiertas esqueléticas externas: Trilobites, poríferos, moluscos, crustáceos, equinodermos, priapúlidos, etc.

Explosión del Cambrico = Radiación Evolutiva La fauna de Burgess Shale presenta una gran diversidad: organismos herbívoros, carnívoros, consumidores de partículas o de organismos microscópicos, caminadores, nadadores, sedentarios, etc. Explosión del Cambrico = Radiación Evolutiva “La más espectacular y la más importante para el devenir del mundo viviente”

¿Porqué es importante el Paleozoico? Evolución de los peces Agnathos, Chondricththyes y Osteichthyes. Conquista del ambiente terrestre por las plantas: Bryophytas - Evolución de anfibios a partir de los peces Crossopterigios.

ERA MESOZOICA: Conquista definitiva del ambiente terrestre por las plantas: estas se independizan del agua para la fecundación. Era de las Coníferas: estas son las primeras plantas con semillas o Espermatofitas Era de los Reptiles: aparecen las primeras Aves y los primeros mamíferos placentados. Pangea comienza a dividirse en dos supercontinentes: Laurasia y Gondwana

Ejemplos de Coníferas actuales Pino Araucaria Sequoia Alerce: 12000 anos

ERA CENOZOICA Comienza hace 65 m.a con la fragmentación del continente Gondwana; los continentes alcanzan la disposición que tienen actualmente. Es la Era de los Mamíferos, Aves e Insectos sobre todo los polinizadores asociados a la diversificación de las plantas Fanerógamas.

Preguntas: - ¿Porqué existen actualmente alrededor de dos millones de especies? .............................. Biodiversidad - ¿ Porqué las especies animales y vegetales están donde están?. ............................................ Biogeografía - ¿ Como se explica la existencia de organismos emparentados, en lugares distantes geográficamente? ............................................................ Deriva continental - ¿ Cómo se explica la diversidad de especies que existe en un lugar determinado? …...Macro y microevolución Un apoyo importante para resolver estas preguntas es la Biogeografía histórica.

Por ejemplo la evolución y diversificación de las aves Ratites se explica por deriva continental : Ellas muestran una distribución gondwanica.