1 Evolución I: La evolución de las especies Realizado Prof: Alberto Batllori.

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1 1 Evolución I: La evolución de las especies Realizado Prof: Alberto Batllori

2 2 Evolución I: La evolución de las especies 1.El origen de la vida 2.Teorías evolucionistas 3.Neodarwinismo 4.Pruebas clásicas de la evolución

3 3 1.El origen de la vida Hace unos 4.000 millones de años la corteza se fue enfriando y solidificando (reteniendo de esta forma gran parte del calor interno). La presión interna fue rompiendo la corteza y provocando vulcanismo y la salida de lava y gran cantidad de vapor de agua. La atmósfera se fue enriqueciendo de gases como el CO 2, N 2, H 2 S. Parte del CO 2 se precipitó en forma de carbonatos CO 3 Ca formando rocas carbonatadas y disminuyendo el fuerte efecto invernadero. Quedó una atmósfera primitiva (claramente reductora) * H 2 * NH 3 * CH 4 * H 2 O

4 4 1.El origen de la vida 1. La síntesis de las moléculas orgánicas Oparin y Haldane propusieron que la materia orgánica se produjo a partir de materia inorgánica. Miller (1953) hizo un famoso experimento donde recreaba la atmósfera primitiva y los fenómenos atmosféricos (electricidad, etc.) y consiguió producir algunos monómeros orgànics.

5 5 1.El origen de la vida 1. La síntesis de las moléculas orgánicas Una teoría proponía que los ARN primeros tendrían la capacidad de replicarse y así aparecieron las primeras formas vivas que fueron evolucionando hasta adoptar el ADN. Orden posible de aparición celular: 1. Procariotas anaeróbicas quimiosintéticas 2. Procariotas fermentadoras 3. Procariotas fotosintéticas (atmosfera con capa de ozono) 4. Procariotas aeróbicas 5. Primeras eucariotas. Teoría endosimbiótica 6. Eucariotas unicelulares 7. Eucariotas pluricelulares marinas 8. Eucariotas pluricelulares terrestres

6 6 1.El origen de la vida 1. La síntesis de las moléculas orgánicas

7 7 1.El origen de la vida 1. La síntesis de las moléculas orgánicas

8 8 2. Teorías evolucionistas 1. Preevolucionismo La teoría de la evolución dice que todos los organismos descienden de formas muy diversas. 1. Teoría fijista: los seres vivos son inmóviles (estáticos, independientes e invariables). Carl Von Linné y Cuvier (1800) postularon la teoría del policreacionismo que coincidía con los conocimientos de la geología de la secuencialidad de los cataclismos. Von Linne

9 9 2. Teorías evolucionistas 2. La teoría transformista de Lamarck 2. Teoría transformista: los seres vivos se van acomodando o adaptándose al medio ambiente (“los organismos tienen una tendencia y capacidad innata a perfeccionarse”) i pasan sus transformaciones o cambios a la siguiente generación. Lamarck (1744-1829) postuló su teoría basándose en tres premisas: 1. Uso y desuso de los órganos: cuando un órgano era muy utilizado observaba que estaba más desarrollado y si no había uso observaba una atrofia del mismo. 2. Función creativa de los órganos: hay una fuerza misteriosa en los organismos que les hace capaces de adquirir un nuevo órgano (más adaptado) si lo necesitan. 3. Herencia de los caracteres adquiridos: una vez adquirido un carácter, estas características se pueden pasar a la nova generación.

10 10 2. Teorías evolucionistas 2. La teoría transformista de Lamarck Falso: 1. No se puede crear o formar un órgano si no hay ninguna información genética en el individuo que tenga esta información. 2. Estos caracteres postadaptativos o cambios producidos por el ambiente si fueran una mutación somática no localizada en células sexuales no puede pasarse a la descendencia Darwin. La vida se origina una sola vegada y se van diversificando por selección natural. Lamark: Las especies cambian lentamente a formas mas adaptadas Linne: Cada especie siempre tiene la forma inmutable y cada una ha estado creada por separado

11 11 2. Teorías evolucionistas 3. La teoría evolucionista de Darwin 3. Teoría evolucionista: “Los seres vivos han de luchar por sobrevivir y como hay variabilidad entre ellos y hay de mejor adaptados y otros menos, unos serán eliminados o seleccionados naturalmente y los otros podrán reproducirse y pasar a la siguiente generación sus perfecciones”.

12 12 2. Teorías evolucionistas 3. La teoría evolucionista de Darwin Charles Darwin (1809-1882): Se basó en toda una serie de observaciones: * Gran variabilidad dentro de las especies: observó que dentro de las especies aisladas (Galápagos) había una gran variabilidad de formas (forma del pico), tamaños, etc. que se podían relacionar con la comida. * Valores elevados de reproducción: las especies se reproducen rápidamente, con crecimiento exponencial si hay alimentos, cosa que no sucede con la producción de alimentos (aritméticamente). * Lucha por la supervivencia: como hay más individuos que comida disponible, se establece una lucha por obtenerlo, ser más fuerte.

13 13 2. Teorías evolucionistas 3. La teoría evolucionista de Darwin * Acción de la selección natural: elimina los más débiles y da más potencial biológico a los más fuertes o adaptados a aquellas condiciones. * Reproducción de los mejor adaptados: los fuertes son los que se aparearán y se reproducirán transmitiendo sus caracteres a la descendencia.

14 14 2. Teorías evolucionistas 3. La teoría evolucionista de Darwin Biston betularia

15 15 2. Teorías evolucionistas 3. La teoría evolucionista de Darwin Tipos de selección natural: Estabilizadora: procura la eliminación de los individuos extremos; Desorganizadora: incrementa los dos tipos extremos en una población a expensas de las formas intermedias; Direccional: da como resultado el incremento de individuos con un carácter fenotípico extremo -puede producir el desplazamiento paulatino de un alelo o grupo de alelos-

16 16 3. El neodarwinismo Darwin daba muchas explicaciones de la actuación del medio pero no comentaba nada de la aparición de los cambios ni de su transmisión. Actualmente se distingue entre: * variaciones heredadas * variaciones no heredadas o ambientales En el Neodarwinismo se añaden los conocimientos genéticos (genética molecular, genética de poblaciones, recombinación y mutación), los epigenéticos y los ambientales se llama “teoría sintética de la evolución”.

17 17 3. El neodarwinismo Se basa en: 1. Variabilidad genética: hay una serie de factores que provocan una heterogeneidad: * mutación (aparición de modificaciones o nuevas características) * recombinación (caracteres del fondo común presentes que se recombinen) y sus frecuencias poblacionales pueden cambiar. 2. Selección natural: eliminación de los genotipos que dan lugar a un fenotipo con bajo potencial biológico (baja capacidad para obtener alimento y baja reproducción) y, en consecuencia mal adaptados al ambiente presente. Es un factor de homogeneización. Esto provoca un cambio en el concepto de especie como alguna cosa relativamente fija con parámetros estáticos entre algunos límites. Tiene más importancia la población (conjunto de individuos de la misma especie que viven en el mismo espacio en un momento dado, y que pueden reproducirse originando una descendencia fértil). Es decir, la evolución actúa a nivel de población, no a nivel individual.

18 18 4. Pruebas clásicas de la evolución 1. Pruebas taxonómicas En las clasificaciones taxonómicas se van observando características diferenciales y comunes entre los diferentes organismos.

19 19 4. Pruebas clásicas de la evolución 2. Pruebas anatómicas Se utiliza la anatomía comparada. Pueden distinguirse : a) Órganos homólogos: tienen el mismo origen embrionario y la misma estructura interna aunque adaptada a diferentes funciones (nadar, volar, correr). Son una manifestación de una evolución divergente o divergencia evolutiva.

20 20 4. Pruebas clásicas de la evolución 2. Pruebas anatómicas b) Órganos análogos: tienen un origen embrionario diferente pero la estructura se parece mucho pues hacen la misma función. Son una clara manifestación de una evolución convergente o convergencia adaptativa para obtener la máxima eficiencia.

21 21 4. Pruebas clásicas de la evolución 2. Pruebas anatómicas c) Órganos vestigiales o residuales: hicieron una función y ahora no la hacen y aparecen atrofiados

22 22 4. Pruebas clásicas de la evolución 3. Pruebas embriológicas Se utiliza la embriología comparada. Hasta cuanto más tarde en el desarrollo embrionario tarden en aparecer diferencias, más cercanas en la evolución estarán las dos especies en estudio…

23 23 4. Pruebas clásicas de la evolución 4. Pruebas paleontológicas Se utiliza el estudio de los fósiles. La aparición de algunas formas intermedias como el Archaeopterix son como los eslabones perdidos entre unas especies y otras. A partir de los cambios en los fósiles se ha podido reconstruir series filogenéticas (permiten ver la evolución de los caracteres)

24 24 4. Pruebas clásicas de la evolución 5. Pruebas bioquímicas Hay diversas: 1. Universalidad de algunas moléculas y procesos: * ADN * ARN * ATP * NAD * principios inmediatos * metabolismo celular con muy pocas variantes * estructuras celulares comunes * 20  -aminoácidos.

25 25 4. Pruebas clásicas de la evolución 5. Pruebas bioquímicas 2. Serología comparada: se comparan las reacciones de precipitación que aparecen cuando se colocan dos muestras de suero animal con suero humano. Así se produce una reacción antígeno-anticuerpo. Cuanto más elevada sea más parecidas serán las dos especies. Metodología: 1. Se introduce plasma humano en el conejo. 2. Éste responde fabricando anticuerpos anti-humano 3. Se retiran los anticuerpos anti-hombre. 4. Se ponen en contacto este suero con el de una especie antropomorfa y es observa el grado de reacción.

26 26 4. Pruebas clásicas de la evolución 5. Pruebas bioquímicas 3. Hibridación del ADN: se desnaturaliza el material genético de dos muestras y se ponen en contacto obligándolas a hibridarse. El grado de hibridación es proporcional al grado de semejanza genética.

27 27 4. Pruebas clásicas de la evolución 5. Pruebas bioquímicas 4. Secuenciación de proteínas (aminoácidos) y/o de ADN (nucleótidos). Cuantos más aminoácidos diferentes haya en una misma proteína más lejanos, evolutivamente hablando, estarán las dos especies

28 28 4. Pruebas clásicas de la evolución 5. Pruebas bioquímicas 5. Cambios observados en el ADN mitocondrial (son exclusivos de la vía materna).