LA EVOLUCIN DE LOS SERES VIVOS TENEMOS UN

LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

TENEMOS UN ORIGEN COMÚN - Todos estamos formados por células. - Todos utilizamos el ADN para almacenar la información genética. - Todos utilizamos el mismo código genético para fabricar las proteínas. Todas las especies descienden de un mismo antecesor común por EVOLUCIÓN. LUCA

Los fósiles son restos de organismos o de su actividad que vivieron sobre la Tierra en épocas pasadas y que han quedado preservados. Se encuentran fundamentalmente en las rocas sedimentarias. Los fósiles demuestran que los seres vivos han cambiado con el paso del tiempo.

Todas las especies están emparentadas entre sí en mayor o menor grado. Cuanto más próximo esté el antecesor común de dos especies mayor es el grado de parentesco que existe entre ellas. PRESENTE PASADO Las relaciones de parentesco entre diferentes especies o grupos de seres vivos se representan gráficamente en forma de árboles filogenéticos.

Los árboles filogenéticos se construyen a partir de las características de los organismos que forman parte de ellos. Cuantas más características compartan dos grupos de organismos más cercano será su antecesor común y mayor será su grado de parentesco.

ÓRGANOS HOMÓLOGOS Son órganos que tienen una estructura anatómica parecida aunque desempeñen diferentes funciones. Los órganos homólogos tienen un origen ancestral común. Extremidades anteriores

A partir del miembro anterior de un ancestro común se ha producido una divergencia evolutiva que ha originado miembros anteriores adaptados a funciones diferentes.

Los diferentes picos de las aves proceden por evolución divergente del pico del ancestro común de todas las aves. Son adaptaciones a distintos tipos de alimentación.

Para la construcción de árboles filogenéticos deben utilizarse caracteres homólogos, que indican un origen común.

En este árbol filogenético simplificado de los vertebrados se pueden ver algunos caracteres homólogos que se han utilizado para su construcción.

ÓRGANOS ANÁLOGOS

Murciélagos y aves no evolucionaron a partir de un antepasado común con alas y, por lo tanto, sus alas no son órganos homólogos, sino análogos. Los órganos análogos no sirven para construir árboles filogenéticos porque no reflejan las relaciones evolutivas entre las especies.

Ejemplos de caracteres análogos. La adquisición de órganos análogos (convergencia evolutiva) ocurre como adaptación a ambientes similares a partir de órganos ancestrales diferentes.

La distribución geográfica de las especies proporciona datos acerca de su evolución. Las aves de la familia Ratites incapaces de volar se originaron a partir de un ancestro común que vivió en el supercontinente Gondwana.

La fragmentación de Gondwana durante el Mesozoico originó Sudamérica, África, India, Madagascar, Australia y la Antártida.

Evolución de la familia Ratites (Aves corredoras) La fragmentación de Gondwana dio lugar a poblaciones aisladas que evolucionaron de forma independiente originando las diferentes especies emparentadas en mayor o menor grado con el ancestro común.

La primera etapa del desarrollo embrionario de los vertebrados es muy similar. - Hendiduras branquiales - Huesos de la cola - Vértebras - Forma general de C Este hecho es una evidencia más del origen de los vertebrados a partir de un ancestro común.

CÉLULAS Y MOLÉCULAS En los niveles molecular y celular, los seres vivos muestran semejanzas extraordinarias. Todos los seres vivos están formados por células que comparten muchas de sus características. Todos los seres vivos almacenan su información genética en forma de ADN, compuesto en todos por los mismos cuatro nucleótidos. Una forma de deducir el grado de parentesco entre dos especies es comparar las secuencias de nucleótidos de sus ADN o la secuencia de aminoácidos de sus proteínas. Cuantas más diferencias haya entre dos especies más alejado en el tiempo está el ancestro común.

Construye un árbol filogenético de estas tres especies de primates a partir de las diferencias existentes entre los tres segmentos de ADN.

Construye un árbol filogenético de estas seis especies de vertebrados a partir de las diferencias en los aminoácidos que forman su hemoglobina.

Semejanza entre los genomas del ser humano y de otros animales o plantas.

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

1. EL FIJISMO q El creacionismo Las especies son inmutables Los seres vivos son formas inalterables creadas de forma independiente, siendo hoy tal y como fueron diseñadas desde su comienzo. Linneo s. XVIII Padre de la Sistemática Taxones: (ejemplo) Reino: Animal Filum: Cordados Clase: Mamíferos Orden: Primates Familia: Homínidos Genero: Homo La Nomenclatura binomial Especie: Homo sapiens

1. EL FIJISMO q El catastrofismo Las especies son inmutables 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. Cuvier s. XVIII-XIX Padre de la Paleontología Ciencia que estudia los fósiles.

2. EL EVOLUCIONISMO Las especies cambian a lo largo del tiempo q El Lamarckismo o transformismo Lamarck s. XVIII-XIX - El medio ambiente cambia con el tiempo. - Los cambios ambientales crean nuevas necesidades. - Surgen nuevos hábitos acompañados de mayor o menor uso de algunos órganos con las consiguientes modificaciones. - Las modificaciones son transmitidas a la descendencia.

Lamarck postula que los caracteres adquiridos por un individuo se transmiten a su descendencia.

2. EL EVOLUCIONISMO Las especies cambian a lo largo del tiempo q El darwinismo Darwin y Wallace s. XIX El viaje de Darwin en el Beagle

Teoría de la evolución por selección natural q El darwinismo 1. Existen pequeñas diferencias o variaciones entre los individuos de una misma especie. 2. Se establece una lucha por la supervivencia ya que los recursos del medio son limitados. 3. Algunas variaciones tienen más éxito que otras. Los que las tengan dejarán más descendientes. 4. Las variaciones favorables irán siendo más abundantes en cada generación. Así, de forma continua y gradual, la especie cambia.

¿Cómo sería la evolución de las jirafas según el darwinismo?

En una población ancestral hay jirafas más altas que otras. Las jirafas más altas llegan más fácilmente al alimento, sobre todo en época de sequía.

Las jirafas más altas tienen más probabilidades de llegar a la edad de reproducción y dejan más descendientes.

En cada generación el número de jirafas con cuello y patas más largos va aumentando.

…el alargamiento del cuello por el uso se transmite a los descendientes. ” (Lamarck) ANCESTRO DE LA JIRAFA ACTUAL “En época de sequía… …las jirafas más altas se ven favorecidas por la selección natural. ” (Darwin)

¿Por qué es más favorable el pelaje de color pardo oscuro? ¿Por qué va habiendo cada vez más conejos de pelaje pardo oscuro en la población? ¿Por qué evoluciona la población de conejos en esa dirección? ¿Podría hacerlo en otra? Razona lo mejor posible tus respuestas.

1 3 2 4 Comentar la evolución de esta población de insectos tratada reiteradamente con el mismo insecticida. ¿Qué significado tienen los colores amarillo y rojo del insecto? ¿Por qué cada vez hay más insectos de color rojo en la población? 5 6 ¿Qué conclusión práctica puede extraerse de esta experiencia?

Darwin no supo dar respuesta a dos preguntas fundamentales: 1. ¿Qué origen tienen las diferencias entre los individuos de una misma especie? 2. ¿Cómo se transmiten esas diferencias de una generación a otra?

Actualmente sabemos que ……… 1. Las diferencias entre los individuos de una misma especie se originan por mutación. Las mutaciones son cambios en el material genético (genes) y, por tanto, son heredables. Las variantes de un mismo gen se llaman alelos. Las mutaciones se producen al azar. Las mutaciones pueden ser perjudiciales, no perjudiciales ni beneficiosas o beneficiosas.

2. En la reproducción sexual se producen nuevas combinaciones de genes. En la meiosis se producen células sexuales o gametos diferentes. En la meiosis se forman gametos distintos al separarse los cromosomas homólogos de cada par de forma distinta en la primera división meiótica.

2. En la reproducción sexual se producen nuevas combinaciones de genes. En la meiosis se producen células sexuales o gametos diferentes. Antes de la primera división meiótica se producen entrecruzamientos entre los cromosomas homólogos de cada par produciendo nuevas combinaciones de genes.

2. En la reproducción sexual se producen nuevas combinaciones de genes. En la fecundación se fusionan las células sexuales de dos individuos de distinto sexo. ESPERMATOZOIDE fecundación interfase CIGOTO ÓVULO CIGOTO

LA VARIACIÓN DENTRO DE UNA MISMA ESPECIE: - Tiene su origen en las mutaciones. - Aumenta al crearse nuevas combinaciones de genes en la reproducción sexual.

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN O NEODARWINISMO. - Acepta los postulados del Darwinismo. Incorpora las leyes de la herencia descubiertas por Mendel. Incorpora la Teoría cromosómica de la herencia. Incorpora los descubrimientos de la Genética molecular: - Estructura y función del ADN - Mutaciones

RESUMEN DE LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN: - La unidad evolutiva no es el individuo, sino la población. - Los individuos de cualquier población son portadores de diferentes alelos que se han originado por mutación. - Ciertos fenotipos, determinados por esos alelos, dan a los individuos que los poseen mayores probabilidades de dejar descendencia. - En las generaciones posteriores, los alelos responsables de tales fenotipos serán cada vez más frecuentes. Se produce así una selección natural sobre la variedad de individuos de una población que conduce a una mejor adaptación al medio de toda la población.

¿CÓMO SURGEN LAS ESPECIES EN LA NATURALEZA? Barrera geográfica El aislamiento geográfico de dos poblaciones conduce a la aparición de nuevas especies.

Pelaje más denso y blanco Patas, orejas y nariz más cortos ZORRO ARTICO Población inicial de zorros Se extiende hacia el norte y el sur separándose ZORRO GRIS Pelaje más ligero y gris Patas, orejas y nariz más largos Distintos medios determinan distinta selección natural en las dos poblaciones separadas originando dos especies.

EXTINCIÓN DE ESPECIES La extinción es el proceso natural por el que una especie deja de existir porque no puede adaptarse y reproducirse con éxito en las nuevas condiciones ambientales. Se distinguen la extinción de fondo y la extinción masiva. La extinción de fondo es la forma habitual de extinción de especies por progresiva falta de adaptación como consecuencia de cambios graduales en el medio. Se produce a un ritmo bajo y se da entre dos extinciones masivas. La extinción masiva es la desaparición de un gran número de especies en un tiempo relativamente corto. Son excepcionales. En el registro fósil se han identificado 5 extinciones masivas. Se admite en la actualidad que nos encontramos en la sexta extinción masiva.

El estudio del registro fósil pone de manifiesto que en los últimos 600 millones de años se han dado 5 extinciones en masa.

Existen bastantes evidencias de que la extinción que marcó el final del Cretácico y acabó con los dinosaurios se debió al impacto de un asteroide contra la Tierra.

Es bastante probable que la mayor de todas las extinciones en masa, la del final del Pérmico, se debiera a un episodio de intenso volcanismo que modificó la atmósfera terrestre a escala global.

Extinción de fondo La comparación de la extinción de fondo, basada en el estudio del registro fósil de los dos últimos millones de años, y el reciente ritmo de extinción de especies (de 1500 hasta hoy) nos lleva a preguntarnos: ¿Estamos inmersos en la sexta extinción en masa?

Porcentaje de especies amenazadas de extinción (en rojo) sobre el total de especies examinadas. Los datos se refieren únicamente a anfibios, aves y mamíferos.

Existe un acuerdo general en la comunidad científica de que se está produciendo la sexta extinción en masa de la historia de la Tierra. ¿Cuáles crees que son las causas de la actual extinción en masa?