PPTCEL014BL11-A16V1 Clase Adaptación e historia evolutiva.

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1 PPTCEL014BL11-A16V1 Clase Adaptación e historia evolutiva

2 Directas Evolución de los seres vivos Selección natural de tipo… Disruptiva Estabilizante Direccional existen evidencias… Indirectas Fósiles Embriología Anatomía comparada Bioquímica Biología molecular Resumen de la clase anterior Flujo genético Deriva génica Mutaciones Cambios en las frecuencias alélicas a través del tiempo.. Evolución por selección natural (Darwin y Wallace)  Variación  Herencia  Limitación de recursos Éxito reproductivo diferencial requiere lleva a

3 Aprendizajes esperados Definir los conceptos de especie y especiación. Conocer los principales mecanismos de aislamiento reproductivo y los modelos de especiación. Valorar la biodiversidad como un producto del proceso evolutivo. Definir el concepto de adaptación y su implicancia en la sobrevivencia y reproducción de los seres vivos. Reconocer las principales adaptaciones que experimentan los animales y las plantas para sobrevivir en diferentes ambientes. Páginas del libro desde la página 210 a la 227.

4 Pregunta oficial PSU Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2012. Un investigador captura en un bosque dos aves, un macho y una hembra, y observa que difieren solamente en el color de sus plumas. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones es correcta respecto de ellas? A)Los individuos corresponden a la misma especie, porque comparten más del 50% del fenotipo. B) Si se capturaron en el mismo hábitat, son de la misma especie. C) Si se juntan en una jaula y no se reproducen, son de especies distintas. D) Si se cruzan y sus crías mueren prematuramente, no son de la misma especie. E) Si se cruzan y sus crías son híbridos infértiles, son de especies distintas.

5 1.Especie y especiación 2.Adaptación 3.Biodiversidad 4.Adaptación e historia evolutiva

6 1. Especie y especiación 1.1 Conceptos Aislamiento reproductivo: concepto que agrupa diferentes mecanismos que impiden el apareamiento entre individuos de distintas poblaciones; se interrumpe el flujo de genes, lo que puede llevar a originar nuevas especies. “La especie es un grupo natural de individuos de fenotipo variable, que se reproducen o tienen el potencial para reproducirse entre sí, y que están aislados reproductivamente de otros grupos similares.” (Ernst Mayr, 1942). Raza o subespecie: son un subgrupo dentro de la especie que tienen características específicas (la raza suele estar dentro de la subespecie). Especiación: es el proceso por el cual se originan nuevas especies.

7 Mecanismos precigóticos: 1. Especie y especiación 1.2 Mecanismos de aislamiento reproductivo Aislamiento geográfico Aislamiento ecológico Aislamiento temporal o estacional Aislamiento etológico o conductual Aislamiento mecánico Incompatibilidad gamética

8 1. Especie y especiación 1.2 Mecanismos de aislamiento reproductivo Inviabilidad del embrión y/o feto Inviabilidad del híbrido Infertilidad del híbrido Colapso híbrido (Hybrid breakdown) Mecanismos postcigóticos

9 1. Especie y especiación 1.3 Modelos de especiación Moscas de las manzanas Manzanas Majuelas Especiación alopátrica: se forman nuevas especies producto de un aislamiento de tipo geográfico. Especiación parapátrica: se forman nuevas especies dentro de una población continua, ya que es más probable que los individuos se apareen con su vecinos geográficos. Especiación simpátrica: se forman nuevas especies en la misma región geográfica que la población original, ya que ocupan un territorio muy heterogéneo, estas comienzan a divergir al explotar nichos distintos.

10 1. Especie y especiación 1.3 Modelos de especiación Coespeciación: es una especiación en paralelo de dos especies que viven estrechamente unidas (parásitos y sus huéspedes. Con el tiempo la filogenia del parásito reflejará la filogenia del hospedador.

11 Dos especies de pinos habitan la misma zona geográfica, pero entre ellos no se pueden aparear y generar nuevos descendientes, ya que presentan periodos de maduración sexual en diferentes épocas del año. ¿Qué tipo de mecanismo de aislamiento reproductivo se presenta en este ejemplo? A) Etológico D) Geográfico B) Temporal E) Mecánico C) Ecológico Ejercicio 2 “Guía del alumno” Ejercicio 2 “Guía del alumno” Ejercitación ALTERNATIVA CORRECTA B Comprensión

12 ¿Cuál(es) de los siguientes ejemplos corresponde(n) a un tipo de especiación alopátrica? I) El río Congo separa a dos especies de chimpancés; a un lado del río se asientan los chimpancés enanos, y al otro lado los chimpancés de tamaño normal. II) La mosca de la fruta diversificó su alimentación; parte de su población comenzó a explotar un nuevo nicho, originando dos especies independientes. III) Las dos especies de guacamaya de Sudamérica se ubican en distintas zonas geográfi cas; una en el Amazona y la otra en la costa del pacífico, separadas por la cordillera de los Andes. A) Solo I B) Solo II C) Solo I y II D) Solo I y III E) I, II y III Ejercicio 4 “Guía del alumno” Ejercicio 4 “Guía del alumno” Ejercitación ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión

13 2. Adaptación 2.1 Concepto Una adaptación es cualquier rasgo (o grupo asociado de caracteres) heredable, cuya presencia en un individuo incrementa la posibilidad de sobrevivir y de tener una reproducción exitosa, bajo un determinado conjunto de condiciones ambientales.

14 2. Adaptación 2.2 Tipos de adaptación Adaptación fisiológica o funcional: Ejemplo: pérdida estacional de hojas en plantas o árboles deciduos, para evitar pérdidas de energía; reservas de grasa en camellos y animales de climas fríos. Adaptación etológica o de comportamiento: Ejemplo: el cuidado de las crías; la alimentación de animales nocturnos para evitar la depredación, etc. Adaptación morfológica: Ejemplo: las espinas de las cactáceas (hojas modificadas), para evitar las pérdidas de agua y a los depredadores; alas de los pingüinos modificadas para el nado.

15 2. Adaptación 2.2 Tipos de adaptación Adaptación morfológica con parecidos ventajosos Camuflaje: un organismo se parece al medio ambiente en el que vive para engañar a los depredadores o a las presas. Mimetismo: un organismo se parece a otro organismo para engañar a los depredadores. El mimetismo puede ser visual, olfativo, auditivo o táctil.

16 2. Adaptación 2.2 Tipos de adaptación Mimetismo batesiano: Se refiere a dos o más especies que son similares en apariencia, pero solo una de ellas está armada con espinas, aguijones o químicos tóxicos, mientras que su doble aparente, carece de estos rasgos. La segunda especie no tiene otra defensa más que el parecido a la especie con más “armas”. Mosca de las flores (Syrphidae), mimética de abeja. Apis melífera (abeja)

17 2. Adaptación 2.2 Tipos de adaptación Mimetismo mülleriano: se produce entre especies no emparentadas, que tienen señales de advertencia de peligro para los depredadores. En este caso ambas especies tienen defensas peligrosas para el depredador y al ser “copiadoras” una de la otra, consiguen aumentar el efecto de evitación del depredador, que aprende a no consumir especies de esa apariencia.

18 2. Adaptación 2.2 Tipos de adaptación Automimetismo: se produce en especies presas, como método de adaptación, en que se logra asustar o desorientar al depredador. En el ejemplo, mariposas cuyas alas parecen los ojos de otro animal mayor.

19 En las zonas tropicales se encuentra una especie mortal de serpiente denominada coral, la que es emulada en el tipo y distribución de sus colores por varias especies de falsas corales totalmente inofensivas. En relación a esa información, es correcto inferir que I) la especie inofensiva puede adquirir la apariencia de otra que es peligrosa. II) la especie inofensiva logra que los depredadores se mantengan alejados. III) esta es una adaptación que permite el camuflaje. A) Solo I B) Solo I y II C) Solo I y III D) Solo II y III E) I, II y III Ejercicio 10 “Guía del alumno” Ejercicio 10 “Guía del alumno” Ejercitación ALTERNATIVA CORRECTA B Comprensión

20 3. Biodiversidad 3.1 Concepto "La variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas“. Según el Convenio de Naciones Unidas sobre Conservación y Uso Sostenible de la Diversidad Biológica. "La variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas“. Según el Convenio de Naciones Unidas sobre Conservación y Uso Sostenible de la Diversidad Biológica. Diversidad de ecosistemas Diversidad de especies Diversidad genética

21 Coevolución: interacciones estrechas entre poblaciones de dos o más especies, cada una ejerce una fuerza selectiva sobre la otra, por ejemplo, plantas con flores y sus polinizadores. Evolución convergente: ocurre entre organismos que viven en ambientes similares, por lo cual desarrollan adaptaciones similares, aunque no estén emparentados. Evolución divergente: se presenta cuando una población se aísla del resto de la especie y sigue un curso evolutivo diferente, por ejemplo, los cordados. Radiación adaptativa: diversificación repentina en el tiempo geológico de un grupo de organismos que comparten un ancentro común; su éxito se asocia a una característica clave. 3. Biodiversidad 3.1 Concepto Evolución convergente Evolución divergente

22 4. Adaptación e historia evolutiva 4.1 Proceso evolutivo La evolución ha tomado millones de años, en los cuales el tiempo y las distintas fuerzas evolutivas dieron paso a las especies que hoy existen.

23 4. Adaptación e historia evolutiva 4.2 Adaptación de las plantas La imagen muestra un claro predominio de las plantas. ¿Qué adaptaciones debieron desarrollar para lograr la colonización del ambiente terrestre? Presencia de una cubierta cerosa que cubre todas las partes del cuerpo expuestas al aire. Estructuras semejantes a raíces. Un sistema de conductos que permiten transportar los nutrientes a diferentes partes de la planta. Mayor rigidez del tallo. Desarrollo de estructuras reproductoras que les permiten independizarse del ambiente acuático. El embrión en desarrollo, antes de ser liberado, es provisto de sustancias de reserva y encapsulado en una cubierta resistente a la desecación (semilla). Desarrollo de flores (estructuras reproductoras de la planta). Con esta adaptación, las plantas presentan una mayor eficiencia y rapidez en su reproducción.

24 4. Adaptación e historia evolutiva 4.3 Adaptación de los animales Los primeros animales que colonizaron el ambiente terrestre fueron los artrópodos primitivos. En una época posterior, comenzaron a colonizar el ambiente terrestre los primeros tipos de insectos. Los primeros animales vertebrados que comenzaron a invadir el ambiente terrestre, fueron anfibios. Luego vinieron los reptiles. Se da paso a la evolución de aves y mamíferos. ¿Qué adaptaciones surgen en estos seres vivos para colonizar el planeta?

25 Ejercicio 9 “Guía del alumno” Ejercicio 9 “Guía del alumno” Ejercitación ALTERNATIVA CORRECTA E Comprensión Las primeras plantas surgieron hace unos 400 millones de años, a partir de un grupo de algas verdes que crecían en suelos húmedos en los márgenes de masas de agua. ¿Cuál(es) de las siguientes situaciones debieron enfrentar las plantas para colonizar el ambiente terrestre? I) Conservación del agua. II) Obtención de nutrientes. III) Reproducción. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III

26 Se estudiaron los mecanismos de aislamiento reproductivo de seis especies de peces que viven en una laguna del sur de Chile. Los resultados se observan en la siguiente tabla: En relación a los resultados del estudio, es correcto concluir que I) las seis especies presentan barreras reproductivas que impiden el flujo génico entre ellos. II) las especies 2 y 5 presentan mecanismos de aislamientos postcigóticos; las especies 1, 3, 4 y 6, mecanismos precigóticos. III) la mitad de las especies en estudio pueden aparearse entre sí y generar individuos híbridos infértiles. A) Solo I D) Solo II y III B) Solo I y II E) I, II y III C) Solo I y III Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. ALTERNATIVA CORRECTA B ASE

27 Pregunta oficial PSU Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2012. Un investigador captura en un bosque dos aves, un macho y una hembra, y observa que difieren solamente en el color de sus plumas. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones es correcta respecto de ellas? A)Los individuos corresponden a la misma especie, porque comparten más del 50% del fenotipo. B) Si se capturaron en el mismo hábitat, son de la misma especie. C) Si se juntan en una jaula y no se reproducen, son de especies distintas. D) Si se cruzan y sus crías mueren prematuramente, no son de la misma especie. E) Si se cruzan y sus crías son híbridos infértiles, son de especies distintas. ALTERNATIVA CORRECTA E Comprensión

28 Tabla de corrección NºClaveUnidad TemáticaHabilidad 1AAdaptaciónComprensión 2BAdaptaciónComprensión 3BAdaptaciónASE 4DAdaptaciónComprensión 5CAdaptaciónASE 6DAdaptaciónComprensión 7EAdaptaciónComprensión 8AAdaptaciónAplicación 9EAdaptaciónComprensión 10BAdaptaciónComprensión

29 Especie Conjunto de poblaciones de individuos interfecundos que comparten un mismo programa genético por lo tanto presentan … Aislamiento reproductivo Variabilidad genética presentan … sobre la cual opera la… Selección natural Adaptación Sobrevivencia da como resultado la… favorece la … ya que otorga … Capacidad de respuesta frente a cambios ambientales Mecanismos precigóticos Mecanismos postcigóticos Morfológica, funcional y etológica Síntesis de la clase

30 En la próxima clase estudiarás: El crecimiento de la población humana y su efecto en el ecosistema Prepara tu próxima clase

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32 Propiedad Intelectual Cpech RDA: 186414 ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE PROPIEDAD INTELECTUAL. Equipo Editorial Área Ciencias: Biología