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Microevolución

Microevolución. Capítulo 17. RECORDATORIO Prof. Adrianne G. Tossas Cavalliery. Oficina: B-096 Horas de oficina: L/W 4:00-4:40pm M/J 1:45-3:05pm Email: atossas@uprm.edu Webpage: academic.uprm.edu/~atossas. Reproducción Selectiva y Evolución.

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Presentation Transcript

  1. Microevolución Capítulo 17

  2. RECORDATORIO Prof. Adrianne G. Tossas Cavalliery • Oficina: B-096 • Horas de oficina: • L/W 4:00-4:40pm • M/J 1:45-3:05pm • Email: atossas@uprm.edu • Webpage: academic.uprm.edu/~atossas

  3. Reproducción Selectiva y Evolución • Evolución es cambio genético en una línea de descendientes a través de generaciones sucesivas • Prácticas de reproducción selectiva aportan evidencia de existencia de cambios heredables

  4. Domesticación de Perros • Comenzó hace 50,000 años • Hace 14,000 – selección artificial • Perros con rasgos deseables se cruzaban • Como resultado tenemos las razas modernas

  5. Resultados de Selección Artificial • Extremos en tamaños • Gran Danés y Chihuahua • Extremos en formas • Dachshunds de patas cortas • Bulldog inglés • Hocico corto y cara comprimida • Rasgos extremos causan dificultad para respirar

  6. Teorías Evolutivas • Usadas ampliamente para interpretar el pasado y el presente, y hasta predecir el futuro • Revelan conecciones entre el record geológico, record fósil, y diversidad de organismos

  7. Teorías Científicas Tempranas • Hipócrates – se pueden determinar las causas que originan todos los aspectos de la naturaleza • Ej. “Enfermedad sagrada” (epilepsia) • Aristóteles – cada organismo es distinto de los demás, y la naturaleza es un continuo u organización • “Gran cadena de los seres vivos”

  8. Evidencia • Biogeografía • Anatomía comparativa • Descubrimientos geológicos

  9. Biogeografía- distribución mundial de organismos • Tamaño del mundo conocido se expandió enormemente en el s. 15 • Descubrimiento de nuevos organismos en lugares desconocidos previamente no se podían explicar con conocimientos aceptados • ¿Cómo las especies llegaron desde el centro de la creación hasta todos estos lugares?

  10. Morfología Comparativa • Estudio de similaridades y diferencias en forma corporal de principales grupos • Patrones desconcertantes: • Animales tan diferentes como ballenas y murciélagos tienen huesos similares en extremidades delanteras • Algunas partes parecen no tener función

  11. Animation Comparative pelvic anatomy animation. Click to view animation.

  12. Descubrimientos Geológicos • Capas de rocas similares a través del mundo • Algunas capas contienen fósiles • Capas profundas contienen fósiles más simples que las capas superficiales • Algunos fósiles parecen estar relacionados con especies conocidas

  13. Siglo 19 - Nuevas Teorías • Científicos intentaron unificar evidencia de cambio con creencias tradicionales de la creación • Dos ejemplos: • Georges Cuvier - múltiples catástrofes • Jean Lamarck – herencia de características adquiridas

  14. Teoría de la Uniformidad • 1831- Principios de Geología- George Lyell • Procesos sutiles, repetitivos de cambio han transformado la Tierra • Retaron la opinión de que la Tierra sólo tenía 6,000 años

  15. Viaje de Darwin • Con 22 años, Charles Darwin comenzó un viaje de 5 años alrededor del mundo abordo del Beagle • En su rol como naturalista del barco, coleccionó y examinó las especies que habitaban en las regiones que visitaron

  16. Viaje del Beagle EQUATOR Galapagos Islands Figure 17.4ePage 275

  17. Darwin Wolf Pinta Genovesa Marchena Santiago Bartolomé Seymour Rabida Baltra Pinzon Fernandia Santa Cruz Santa Fe Tortuga San Cristobal Española Floreana Islas Galápagos Islas volcánicas hacia afuera de las costas de Ecuador Organismos habitantes descienden de especies que llegaron de los continentes Isabela Figure 17.4dPage 275

  18. Malthus – Lucha por Supervivencia • Thomas Malthus, clérigo y economista, escribió un ensayo que Darwin leyó al regresar a Inglaterra • Argumentaba que según aumenta el tamaño de una población, los recursos escasean, y aumentan la lucha por la vida y los conflictos

  19. Finches de Galápagos • Darwin observó finches con una variedad de estilos de vida y formas de cuerpo • A su regreso, supo que había 13 especies • Correlacionó las variaciones en sus rasgos con las características ambientales

  20. Animation Galapagos finches animation. Click to view animation.

  21. Teoría de Darwin Una población cambia con el tiempo cuando individuos difieren en los rasgos heredables que son responsables de las diferencias en la habilidad de sobrevivir y reproducirse

  22. Alfred Wallace • Naturalista que llegó a las mismas conclusiones que Darwin • Le escribió a Darwin describiendo sus puntos de vista • Causó que Darwin se decidiera presentar sus ideas en un artículo formal

  23. Las Poblaciones Evolucionan • La evolución biológica no cambia a los individuos • Cambia la población • Rasgos en una población varían entre individuos • Evolución es cambio en frecuencia de rasgos

  24. La Reserva Genética • Son todos los genes en una población • Recurso genético que puede ser compartido por todos los miembros de una población

  25. Variación en Fenotipo • Cada tipo de gen en reserva genética puede tener dos o más alelos • Individos heredan diferentes combinaciones de alelos • Esto causa variación en el fenotipo • Progenie hereda genes, no fenotipos

  26. ¿Qué Alelos van al Nuevo Individuo? • Mutación • Entrecruzamiento en meiosis I • Asociación independiente • Fertilización • Cambios en número y estructura de cromosomas

  27. Equilibrio Genético • Frecuencias alélicas en el locus no cambian • Población no está evolucionando

  28. Cinco Condiciones para Equilibrio • No mutaciones • Apareamiento al azar • Genes no afecten supervivencia ni reproducción • Población grande • No inmigración/emigración

  29. Procesos Microevolutivos • Distancian a una población del equilibrio genético • Cambios en pequeña escala en la frecuencia alélica causados por: • Selección natural • Flujo genético • Desplazamiento genético

  30. Mutaciones Genéticas • Infrecuentes pero inevitables • Cada gen tiene su propia tasa de mutación • Mutaciones letales • Mutaciones neutrales • Mutaciones adaptativas

  31. Selección Natural • Una diferencia en la supervivencia y éxito reproductivo de diferentes fenotipos • Actúa directamente en fenotipos e indirectamente en genotipos

  32. Capacidad Reproductiva y Competencia • Todas las poblaciones tienen la capacidad de aumentar en números • Ninguna población puede aumentar indefinidamente • Eventualmente los individuos de una población competirán por los recursos

  33. Variación en Poblaciones • Individuos tienen genes que especifican el mismo arreglo de rasgos • Mayoría de genes ocurren en diferentes formas (alelos) que producen diferentes fenotipos • Algunos fenotipos compiten mejor que otros

  34. Cambio a Través del Tiempo • Con el tiempo, los alelos que producen la mayoría de los fenotipos exitosos aumentarán en la población • Alelos menos exitosos se volverán menos comunes • Cambio lleva a aumento en aptitud (“fitness”) • Mejor adaptación al ambiente

  35. Resultados de Selección Natural Tres posibles resultados: • Movimiento en una dirección en el rango de valores de un rasgo • Estabilización de un rango de valores existentes • Disrupción de un rango de valores existentes

  36. Selección Direccional Number of individuals in the population • Frecuencias de alelos se mueven en una dirección Range of values for the trait at time 1 Number of individuals in the population Range of values for the trait at time 2 Number of individuals in the population Figure 17.10Page 282 Range of values for the trait at time 3

  37. Animation Directional selection animation. Click to view animation.

  38. Alevillas Moteadas • Antes de la revolución industrial, fenotipo más común era color claro • Luego de revolución industrial, fenotipo oscuro se volvió más común

  39. Animation Example of directional selection animation. Click to view animation.

  40. Resistencia a Pesticidas • Pesticidas matan insectos susceptibles • Insectos resistentes sobreviven y se reproducen • Si la resistencia es heredable, se hace más común en cada generación

  41. Resistencia a Antibióticos • Se usaron por primera vez en los 1940s • Sobreuso ha causado aumento de formas resistentes • Células más susceptibles mueren y son reemplazadas por formas resistentes

  42. Selección Estabilizadora Number of individuals in the population • Formas intermedias son favorecidas y extremos se eliminan Range of values for the trait at time 1 Range of values for the trait at time 2 Figure 17.12Page 284 Range of values for the trait at time 3

  43. Animation Stabilizing selection animation. Click to view animation.

  44. Selección para Tamaño de Agallas • Mosca formadora de agallas tiene dos depredadores principales • Avispas se alimentan de larvas en agallas pequeñas • Aves comen larvas en agallas grandes • Moscas que hacen agallas intermedias tienen la más alta aptitud

  45. Selección Disruptiva Number of individuals in the population • Formas en cada extremo del rango de variación son favorecidas • Formas intermedias son eliminadas Range of values for the trait at time 1 Number of individuals in the population Range of values for the trait at time 2 Number of individuals in the population Range of values for the trait at time 3 Figure 17.14Page 285

  46. Animation Disruptive selection animation. Click to view animation.

  47. Finches Africanos 60 nestlings • Selección favorece aves con picos grandes o pequeños • Aves con picos intermedios son menos efectivas alimentándose 50 drought survivors 40 Number of individuals 30 20 10 10 12.8 15.7 18.5 Widest part of lower bill (millimeters) Figure 17.15Page 285

  48. Selección Sexual • Selección favorece ciertas características sexuales secundarias • Por apareamiento no aleatorio, alelos para los rasgos preferidos aumentan • Lleva a aumento en dimorfismo sexual

  49. Polimorfismo Balanceado • Polimorfismo - varias formas • Ocurre cuando dos o más alelos se mantienen en frecuencias mayores de 1%

  50. Anemia Falciforme: Ventaja del Heterocigoto • Alelo HbS causa anemia falciforme en heterocigotos • Heterocigotos son más resistentes a malaria que homocigotos Malaria case Sickle-cell trait less than 1 in 1,600 1 in 400-1,600 1 in 180-400 1 in 100-180 1 in 64-100 more than 1 in 64 Figure 17.17Page 286-287

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