LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

1. LA EVOLUCIÓNBIOLÓGICA

2. EL HECHO DE LA EVOLUCIÓN La evolución como cambio gradual en las características de los seres vivos a lo largo del tiempo geológico es un hecho, establecido como conclusión científica con un grado de certeza comparable a otros, como el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, la composición de la materia o la deriva de los continentes.

3. La evolución explica el origen de la Biodiversidad Especie : Conjunto de individuos capaces de reproducirse entre si y tener descendencia fértil.

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

5. El Fijismo 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. Las especies son inmutables • El catastrofismo Cuvier s. XVIII-XIX Padre de: La Paleontología Ciencia que estudia los fósiles ¿Cómo aparecen las especies?

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

7. La evolución: una teoría científica Las hipótesis: • Las especies tendrán en común algunos componentes esenciales 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 • 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.

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

9. 1. Pruebas Paleontológicas: Registro fósil • Aumento de complejidad • Formas intermedias: Archaeopteryx

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

11. 2. Pruebas Bioquímicas: 1. Todos los seres vivos estamos compuestos por el mismo tipo de átomos y moléculas C,H,O,N Bioelementos (átomos) Uniformidad de los componentes moleculares Biomoléculas

12. 2. Pruebas Bioquímicas: 2. Idénticos procesos metabólicos • Anabolismo • Ejemplo: Síntesis de proteínas • Catabolismo: • Ejemplo: Respiración celular

13. 2. Pruebas Bioquímicas: 3. El código genético es el mismo para todos los organismos

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

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

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

17. 5. Pruebas de la anatomía comparada Órganos Análogos Una misma función, pero distinta estructura Se trata de fenómenos de convergencia adaptativa

18. 5. Pruebas de la anatomía comparada 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.

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

20. 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.

21. El Evolucionismo El Lamarckismo • 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) Lamarck s. XVIII-XIX

22. El Evolucionismo El Lamarckismo • Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. • 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. • Los descendientes heredan el cuello un poco más largo • Continua el proceso y la adaptación (cuello largo) está presente en todos los individuos de la población

23. La teoría de Lamarck tuvo gran aceptación… Pero se EQUIVOCÓ al suponer que las características adquiridas son heredables: - Son características producidas por el ambiente, NO POR LOS GENES  NO PUEDEN HEREDARSE!! (recordemos que sólo pueden heredarse esas características reguladas por genes que estén en las células reproductoras o gametos)Ej: Los cambios obtenidos en una operación de cirugía estética… No se heredan a los descendientes!! La MUSCULATURA que desarrollan los atletas es un CARÁCTER ADQUIRIDO pero… contrariamente a lo que decía Lamarck… NO SE HEREDA!!

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

25. La teoría de la Evoluciónsegún Charles Darwin LA EVOLUCIÓN: argumentos • Los organismos cambian y se diversifican a partir de la enorme variedad de características que presentan las poblaciones naturales (TEORÍA DE LA ESPECIACIÓN). • La evolución produce un cambio gradual en las poblaciones, no se producen saltos ni transformaciones súbitas(TEORÍA DEL GRADUALISMO) • Los organismos que presentan semejanzas están emparentados y descienden de un antepasado común(TEORÍA DE LA DESCENDENCIA COMÚN). • 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)

26. LA EVOLUCIÓN Selección artificial

27. Debido a su Teoría de la evolución y, especialmente, a sus ideas que ponían de manifiesto la relación evolutiva entre el ser humano y el resto de los primates, Darwin ha sido frecuentemente parodiado… y, además, desató una gran polémica no sólo científica, sino también social.

28. 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. • 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. • «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.

29. El Evolucionismo El Darwinismo • Cambio ambiental:La aridez provoca escasez de hierba en el suelo. • Existen, en un principio, muchas jirafas con diferentes longitudes de cuello (variabilidad). • 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. • Sus descendientes heredan los cuellos largos • Con el tiempo todas las jirafas de la población presentan el cuello largo (adaptación)

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

31. ¿Qué influyó en Darwin? • El viaje que inició en 1831 a bordo del buque Beagle que le llevaría durante 5 años por todo el mundo. En la expedición reunió, catalogó y comparó miles de plantas y animales que serían esenciales para el desarrollo de su teoría. • El actualismo de Lyell publicado en 1830en su libro Principios de Geología. • La selección artificial, que había permitido a criadores y granjeros desarrollar nuevas variedades, seleccioando y cruzando indiviiduos que presentaban los caracteres deseados • Las ideas de Thomas Malthus (1766-1834), quien en el libro Ensayo sobre la población, expone que la población crece más rápidamente que la producción de alimentos. De aquí extrae Darwin la idea de la lucha por la existencia.

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

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

34. 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.

35. La evolución en acción • Cambio ambiental: La contaminación oscurece las cortezas de los abedules donde vive la mariposa. • Existen, en un principio, mariposas blancas y negras (variabilidad inicial). • La selección naturalactúa, 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. • Sus descendientesheredanel color oscuro • Con eltiempotodas las mariposas de la población de zonas contaminadas presentarán color oscuro (adaptación) Bistunbetularia(variedad clara) Bistumbetularia (variedad oscura)

37. La evolución y el origen de nuevas especies 1º Aislamiento genético o reproductivo 2º La divergencia 3º Especiación La Especiación Así aparecen las especies

38. Aislamiento reproductivo: • Especiación alopátrica (aislamiento geográfico) • Especiación simpátrica (aislamiento no geográfico) • Ecológico • Etológico O conductual • Sexual La Especiación

39. La evolución y el origen de nuevas especies La Especiación Aislamiento geográfico

40. Aislamiento geográfico La Especiación

41. La Especiación

42. La Especiación • Aislamiento Ecológico: Distinto hábitat ó nicho ecológico • Ej. Anofeles en aguas de distinta salinidad Anopheles annulipes Anopheles farauti

43. La Especiación • AislamientoEtológico: • Distinto comportamiento • Aulonocara baenschi • Aulonocara baenschi “Ni caso” • Aulonocara colour

44. La Especiación • Aislamiento Sexual: diferencias anatómicas, periodos de fertilidad, etc.

45. Especiaciónen sentido estricto, que supone la imposibilidad de producción de descendencia fértil, entre las poblaciones separadas aunque volvieran a reunirse. La Especiación Así aparecen las especies

46. ¿Mecanismo evolutivo gradual o a saltos? En 1970 dos paleontólogos americanos N. Eldredge y S.J. Gould, cuestionan el gradualismo de la teoría sintética. Ellos retoman el planteamiento de Thomas Huxley señalando que éste tenía razón al advertir que la evolución no se da en forma gradual y que es necesario abandonar el gradualismo pero no el Darwinismo. Ambos postulan que cada especie permanece estable en lo que se refiere a lo esencial de sus caracteres durante millones de años, luego es reemplazada por otra especie no en forma gradual sino bruscamente, sin transición. Para Gould y Eldredge la macro y la micro evolución son fenómenos diferentes, son dos niveles semi-independientes en la evolución biológica. Es probable que los dos mecanismos interactúen: En algunos momentos la evolución es gradual y en otros se realizaría por saltos

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