LA EVOLUCIÓN Dominio Científico – UCE Lic. EJ Tonato-Ch.

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1 LA EVOLUCIÓN Dominio Científico – UCE Lic. EJ Tonato-Ch

2 EL HECHO DE LA EVOLUCIÓN La evolución como cambio gradual en las características de las especies a lo largo del tiempo es un hecho observable La evolución como cambio gradual en las características de las especies a lo largo del tiempo es un hecho observable Incuestionable: Incuestionable: El registro fósil El registro fósil Cambios identificados debidos a modificaciones en el medio Cambios identificados debidos a modificaciones en el medio

3 El Fijismo ¿Cómo aparecen las especies? Las especies son inmutables  El creacionismo Linneo s. XVIII Padre de: La Sistemática Taxones: Taxones: (ejemplo) Reino: Animal Filum: Cordados Clase: Mamíferos Orden: Primates Familia: Homínidos Genero: Homo La Nomenclatura binomial Especie: Homo sapiens Padre de: La Sistemática Taxones: Taxones: (ejemplo) Reino: Animal Filum: Cordados Clase: Mamíferos Orden: Primates Familia: Homínidos Genero: Homo La Nomenclatura binomial Especie: Homo sapiens Los seres vivos son formas inalterables (creados de forma independiente) siendo hoy tal y como fueron diseñadas desde su comienzo.

4 El Fijismo ¿Cómo aparecen las especies? Las especies son inmutables  El catastrofismo Padre de: La Paleontología Ciencia que estudia los fósiles Padre de: La Paleontología Ciencia que estudia los fósiles Cuvier s. XVIII-XIX En el pasado se habían producido catástrofes geológicas que producían extinciones, tras las cuales se producían nuevas creaciones. La última de esas catástrofes fué el diluvio universal de Noé.

5 El Evolucionismo Las especies cambian a lo largo del tiempo ¿Cómo aparecen las especies? Siglo XIX: Surgen NUEVAS TEORÍAS basadas en la idea de que “los seres vivos pueden transformarse a lo largo del tiempo” TEORÍAS EVOLUTIVAS.

6 La evolución: una teoría científica Las hipótesis: Tendrán en común componentes, procedentes de un antepasado común. Tendrán en común componentes, procedentes de un antepasado común. Cuanto más cercanas en la evolución estén dos especies, sus semejanzas serán mayores y cuanto más lejanas en su origen tendrán características más diferenciadas. Cuanto más cercanas en la evolución estén dos especies, sus semejanzas serán mayores y cuanto más lejanas en su origen tendrán características más diferenciadas. Habrá restos de una especie que puede haber desaparecido, pero que, como es antepasado común de otras posteriores, muestra características de ambas o intermedias entre ellas. Habrá restos de una especie que puede haber desaparecido, pero que, como es antepasado común de otras posteriores, muestra características de ambas o intermedias entre ellas.

7 PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN (evidencias) 1.Pruebas paleontológicas 7. Pruebas de la domesticación 4. Pruebas de la sistemática Pruebas bioquímicas 2. Pruebas bioquímicas 3. Pruebas biogeográficas 5. Pruebas de la anatomía comparada 6. Pruebas de la embriología

8 1. Pruebas Paleontológicas: Registro fósil  Aumento de complejidad  Formas intermedias: Archaeopteryx

9 1. Pruebas Paleontológicas: Evolución del caballo 0-1,5-5-25-35-55 -65 m.a.

10 2. Pruebas Bioquímicas: 2. Pruebas Bioquímicas: 2.1. Todos los seres vivos estamos compuestos por el mismo tipo de átomos y moléculas C,H,O,N Bioelementos(átomos) moléculas macromoléculas

11 2. Pruebas Bioquímicas: 2.2 Idénticos procesos metabólicos AnabolismoAnabolismo Ejemplo: Síntesis de proteínasEjemplo: Síntesis de proteínas Catabolismo:Catabolismo: Ejemplo: Respiración celularEjemplo: Respiración celular

12 2. Pruebas Bioquímicas: 2.3. El código genético es el mismo para todos los organismos

13 3. Pruebas Biogeográficas Pangea, Pangea, hace 250 MA Existía una fauna común, ejemplo mesosaurio Actualmente Actualmente faunas diferentes en continentes separados, pero con antepasados comunes, ejemplo llama y dromedario, descienden del Poebrotherium que vivió hace 30 MA.

14 4. Pruebas de la sistemática 4. Pruebas de la sistemática Árboles filogenéticos: esquemas de relaciones evolutivas (Parentesco evolutivo entre los organismos)Árboles filogenéticos: esquemas de relaciones evolutivas (Parentesco evolutivo entre los organismos) Si las similitudes son grandes comparten un antepasado común más recienteSi las similitudes son grandes comparten un antepasado común más reciente

15 5. Pruebas de la anatomía comparada Órganos homólogos Una misma estructura, pero distinta función “Si” constituyen una prueba del fenómeno evolutivo constituyen una prueba del fenómeno evolutivo

16 Órganos Análogos Una misma función, pero distinta estructura “No” constituyen una prueba del fenómeno evolutivo. constituyen una prueba del fenómeno evolutivo. Se trata de un fenómeno de convergencia adaptativa 5. Pruebas de la anatomía comparada

17 Órganos vestigiales Órganos atrofiados, sin función alguna en la actualidad, pero que pueden relevar la existencia de los antepasados, para los que estos órganos eran necesarios. Ejemplo, en los delfines y en las focas. 5. Pruebas de la anatomía comparada

18 6. Pruebas de la embriología Parecido entre formas embrionarias tempranas Estadíos tempranos Estadíos tardíos

19 7. Pruebas de la domesticación La selección realizada a lo largo de los siglos por el ser humano (domesticación y cultivo) muestra cómo pueden producirse cambios graduales mediante selección de cruces o selección artificial, en un período de tiempo que, en términos evolutivos, es muy corto.

20 El Evolucionismo El Lamarckismo Laamarck s. XVIII-XIX Laamarck  Las formas más simples surgen con frecuencia por generación espontánea  Tendencia a la complejidad  Ley del uso y desuso  Heredabilidad de los caracteres adquiridos  Cambio ambiental  modificaciones (adaptaciones)

21 El Evolucionismo El Lamarckismo 1.Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. 2.Las jirafas estiran su cuello para alcanzar las hojas de los árboles, el uso del órgano lo desarrolla de manera que el cuello se alarga. 3.Los descendientes heredan el cuello un poco más largo 4.Continua el proceso y la adaptación (cuello largo) está presente en todos los individuos de la población 1.Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. 2.Las jirafas estiran su cuello para alcanzar las hojas de los árboles, el uso del órgano lo desarrolla de manera que el cuello se alarga. 3.Los descendientes heredan el cuello un poco más largo 4.Continua el proceso y la adaptación (cuello largo) está presente en todos los individuos de la población

22 El Evolucionismo El Darwinismo Darwin y Wallace s. XIX Darwin y Wallace s. XIX Los viajes de Darwin

23 La teoría de la Evolución según Charles Darwin LA EVOLUCIÓN: argumentos 1. 1.Los organismos cambian y se diversifican a partir de la enorme variedad de características que presentan las poblaciones naturales (TEORÍA DE LA ESPECIACIÓN). 2. 2.La evolución produce un cambio gradual en las poblaciones, no se producen saltos ni transformaciones súbitas(TEORÍA DEL GRADUALISMO) 3. 3.Los organismos que presentan semejanzas están emparentados y descienden de un antepasado común (TEORÍA DE LA DESCENDENCIA COMÚN). 4. 4.El mecanismo de la evolución es la competencia por los recursos limitados entre un gran número de organismos únicos, lo que lleva a diferencias en la supervivencia y reproducción (TEORÍA DE LA SELECCIÓN NATURAL)

24 LA EVOLUCIÓN Selección artificial

25 La selección natural según Darwin Entre los individuos de una misma especie existen diferencias (variabilidad). A la hora de competir por los recursos (que son limitados) les supone ventajas o inconvenientes.Entre los individuos de una misma especie existen diferencias (variabilidad). A la hora de competir por los recursos (que son limitados) les supone ventajas o inconvenientes. Estas diferencias individuales son, en muchos casos, heredables.Estas diferencias individuales son, en muchos casos, heredables. A pesar de la potencialidad de crecimiento de las poblaciones, su número de individuos permanece más o menos constante a través de las generaciones.A pesar de la potencialidad de crecimiento de las poblaciones, su número de individuos permanece más o menos constante a través de las generaciones. «Lucha por la existencia» (o supervivencia): puesta en juego de estrategias para la adquisición de unos recursos limitados. Los que mejor se defienden en el medio y los que muestran más aptitudes para dejar un mayor número de descendientes, son los que tienen más probabilidad de sobrevivir.«Lucha por la existencia» (o supervivencia): puesta en juego de estrategias para la adquisición de unos recursos limitados. Los que mejor se defienden en el medio y los que muestran más aptitudes para dejar un mayor número de descendientes, son los que tienen más probabilidad de sobrevivir.

26 El Evolucionismo El Darwinismo 1.Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. 2.Existen, en un principio, muchas jirafas con diferentes longitudes de cuello (variabilidad). 3.No hay alimento para todas, en consecuencia la selección natural actúa y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las jirafas de cuello largo que alcanzan las hojas de los árboles. 4.Sus descendientes heredan los cuellos largos 5.Con el tiempo todas las jirafas de la población presentan el cuello largo (adaptación) 1.Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. 2.Existen, en un principio, muchas jirafas con diferentes longitudes de cuello (variabilidad). 3.No hay alimento para todas, en consecuencia la selección natural actúa y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las jirafas de cuello largo que alcanzan las hojas de los árboles. 4.Sus descendientes heredan los cuellos largos 5.Con el tiempo todas las jirafas de la población presentan el cuello largo (adaptación)

27 El error de la teoría de Darwin Darwin no pudo explicar: Cómo se transmitían los caracteres de una generación a la siguienteCómo se transmitían los caracteres de una generación a la siguiente Cuál es el origen de la variabilidad entre los individuos de una poblaciónCuál es el origen de la variabilidad entre los individuos de una población Aceptaba la posibilidad de la herencia de ciertos caracteres adquiridosAceptaba la posibilidad de la herencia de ciertos caracteres adquiridos

28 El Evolucionismo El Neodarwinismo G. G. Simpson, Haldane, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, etc s. XX (1930 -1950) G. G. Simpson, Haldane, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, etc s. XX (1930 -1950)  La variabilidad inicial de la descendencia  La naturaleza es prolífera  LA SELECCIÓN NATURAL  El tiempo lleva al cambio gradual  adaptación gradual  adaptación  Admite los postulados del darwinismo clásico  Se fundamenta en el conocimiento de la genética Genética clásica Mendel s. XIX Genética clásica Mendel s. XIX Genetica molecular Watson, Crick. s. XX Genetica molecular Watson, Crick. s. XX recordemos

29 El Evolucionismo El Neodarwinismo o teoría sintética 1. La genética explica el origen de: La variabilidad  Mutaciones al azar en los individuos de una población  Reproducción sexual: a) Meiosis: a) Meiosis: - recombinación - Segregación cromosómica b) Fecundación b) Fecundación Los neodarwinistas rechazan definitivamente la herencia de los caracteres adquiridos

30 El Neodarwinismo 2. La selección natural «escoge» aquellas mutaciones que son favorables en un ambiente dado y aumenta su frecuencia hasta dar lugar a una adaptación, base del cambio evolutivo. 3. El cambio evolutivo es gradual y lento, debido a la acción de la selección natural a lo largo de las generaciones en el seno de una población.

31 La evolución en acción 1.Cambio ambiental: La contaminación oscurece las cortezas de los abedules donde vive la mariposa. 2.Existen, en un principio, mariposas blancas y negras (variabilidad inicial). 3.La selección natural actúa, los pájaros se comen en mayor número a las mariposas blancas y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las mariposas oscuras que se camuflan mejor en las nuevas condiciones. 4.Sus descendientes heredan el color oscuro 5.Con el tiempo todas las mariposas de la población de zonas contaminadas presentarán color oscuro (adaptación ) 1.Cambio ambiental: La contaminación oscurece las cortezas de los abedules donde vive la mariposa. 2.Existen, en un principio, mariposas blancas y negras (variabilidad inicial). 3.La selección natural actúa, los pájaros se comen en mayor número a las mariposas blancas y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las mariposas oscuras que se camuflan mejor en las nuevas condiciones. 4.Sus descendientes heredan el color oscuro 5.Con el tiempo todas las mariposas de la población de zonas contaminadas presentarán color oscuro (adaptación ) (variedad clara) Bistun betularia (variedad clara) Bistum betularia (variedad oscura)

32 La evolución y el origen de nuevas especies  La genética explica: La Especiación 1º Aislamiento genético o reproductivo 2º La divergencia 3º Especiación 1º Aislamiento genético o reproductivo 2º La divergencia 3º Especiación

33 La Especiación 1º Aislamiento reproductivo:  Especiación alopátrica (aislamiento geográfico)  Especiación simpátrica (aislamiento no geográfico)  Ecológico  Etológico O conductual  Sexual 1º Aislamiento reproductivo:  Especiación alopátrica (aislamiento geográfico)  Especiación simpátrica (aislamiento no geográfico)  Ecológico  Etológico O conductual  Sexual

34 La Especiación Aislamiento geográfico La evolución y el origen de nuevas especies

35 La Especiación Aislamiento geográfico

36 La Especiación

37  Aislamiento Ecológico: Distinto hábitat ó nicho ecológico Ej. Anofeles en aguas de distinta salinidad Anopheles farauti Anopheles annulipes

38 La Especiación  Aislamiento Etológico: Distinto comportamiento ♂ Aulonocara baenschi ♀ Aulonocara baenschi ♂ Aulonocara colour “Ni caso”

39 La Especiación  Aislamiento Sexual: diferencias anatómicas, periodos de fertilidad, etc.

40 2º Divergencia : Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. 2º Divergencia : Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. DivergenciaDivergencia ConvergenciaConvergencia

41 La Especiación 3º Especiación en sentido estricto, que supone la imposibilidad de producción de descendencia fértil, entre las poblaciones separadas aunque volvieran a reunirse.

42 La Especiación 1.Aislamiento genético o reproductivo 2.La divergencia: Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. 3.Especiación en sentido estricto, que supone la imposibilidad de producción de descendencia fértil, entre las poblaciones separadas. 1.Aislamiento genético o reproductivo 2.La divergencia: Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y la meiosis. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. 3.Especiación en sentido estricto, que supone la imposibilidad de producción de descendencia fértil, entre las poblaciones separadas. Así aparecen las especies

43 OTRAS TEORÍAS EVOLUTIVAS MutacionismoMutacionismo NeutraliismoNeutraliismo NeolamarckismoNeolamarckismo Equilibrios interrumpidosEquilibrios interrumpidos

44 MUTACIONISMO Las mutaciones son el único motor del cambio y del origen de las especies.Las mutaciones son el único motor del cambio y del origen de las especies. El paso de una especie a otra se realizaba por un salto brusco o mutación y no gradualmente bajo la acción de la selección natural.El paso de una especie a otra se realizaba por un salto brusco o mutación y no gradualmente bajo la acción de la selección natural.

45 Neutralismo La mayoría de las mutaciones son neutras: ni ventajosas ni desfavorablesLa mayoría de las mutaciones son neutras: ni ventajosas ni desfavorables La reproducción al azar ha favorecido la supervivencia de ciertos genes en las poblaciones.La reproducción al azar ha favorecido la supervivencia de ciertos genes en las poblaciones. Alguna mutación transmitida al azar podría fijarse en la totalidad de la población sin que ello se debiera a ninguna ventaja selectiva.Alguna mutación transmitida al azar podría fijarse en la totalidad de la población sin que ello se debiera a ninguna ventaja selectiva. Las especies surgirían de estos cambios.Las especies surgirían de estos cambios. Niegan la selección naturalNiegan la selección natural

46 Neolamarckismo La mutación está determinada por el medio.La mutación está determinada por el medio. Aunque existen experimentos favorables al respecto, el carácter preadaptativo de la mutación parece sustancialmente demostrado.Aunque existen experimentos favorables al respecto, el carácter preadaptativo de la mutación parece sustancialmente demostrado.

47 Teoría de los equilibrios interrumpidos o puntuados  El Neodarwinismo (Gradualismo)  El Neodarwinismo (Gradualismo)  El Neodarwinismo (Saltacionismo 1972)  El Neodarwinismo (Saltacionismo 1972) Microevolución Microevolución: cambios mínimos que afectan gradualmente a las poblaciones Macroevolución: Macroevolución: cambios que dan lugar a la aparición de las características de los grandes grupos taxonómicos (familias, órdenes...).

48 El Neodarwinismo (Saltacionismo o Equilibrio puntuado 1972) El Neodarwinismo (Saltacionismo o Equilibrio puntuado 1972) Stephen Jay Gould la evolución se produce en periodos cortos de tiempo seguidos de largos intervalos sin cambios. Los momentos de cambio se producirían tras grandes extinciones de especies. «Revoluciones genéticas» o saltos que interrumpen el proceso normal de adaptación por selección natural. La selección natural explicaría el origen de las adaptaciones, pero no el origen de las especies.

49 LA BIODIVERSIDAD Evolucionistas (las especies cambian a lo largo del tiempo) especies Conjunto de individuos semejantes que pueden reproducirse entre sí y originan descendientes fértiles Linneo s. XVIII Cuvier s. XVIII-XIX Sistemática y la Nomenclatura binomial Paleontología (Ciencia que estudia los fósiles) Pruebas DARWINISMO ( Darwin y Wallace s. XIX) ClásicoNeodarwinismo - La variabilidad inicial de la descendencia - La naturaleza es prolifera - LA SELECCIÓN NATURAL - El tiempo lleva al cambio gradual  adaptación La Genética El origen de la variabilidad La Especiación Geográfico No geográfico Mutaciones Reproducción sexual: a)Meiosis: - recombinación - Segregación cromosómica b) Fecundación Pruebas Paleontológicas Pruebas Embriológicas Pruebas Anatómicas Pruebas Bioquímicas Pruebas Biogeográficas Constituye el conjunto de concepto como El catastrofismoEl creacionismo Fijistas (las especies son inmutables) Defendida por Padre de la como Tipos Se basa enAdmite Se fundamenta en el conocimiento de -Tendencia a la complejidad - Ley del uso y desuso - Heredabilidad de los caracteres adquiridos -Cambio ambiental  modificaciones Que explica por Se basa en LAMARCKISMO Lamarck s. XVIII-XIX Defendida por Su origen se explica por diversas teorías como De tipo Gradualista Saltacionista Interpretada según las corrientes Aislamiento reproductivo