EVOLUCIÓN DE LA VIDA

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EVOLUCIÓN DE LA VIDA

Mery Jiménez

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

A lo largo de la historia de la biología, siempre ha habido científicos que se han preguntado sobre el origen de la gran diversidad de especies.En la antigua Grecia, pensadores como Anaximandro ya se planteaban el origen de las especies. Pero fue durante los siglos XIX y XX cuando se elaboraron más teorías al respecto.Muchas veces estas teorías estaban más influidas por las creencias religiosas de la época que basadas en observaciones científicas exhaustivas. Ello conllevó numerosos problemas e incluso el descrédito de algunos científicos en desacuerdo con esas creencias.

EL FIJISMO Y EL CATASTROFISMO

Ambas teorías estaban basadas en la interpretación literal de la Biblia. Decimos que son teorías creacionistas, porque consideraban que todos los seres vivos que existían en la Tierra tenían su origen en la Creación divina. Según la teoría fijista, todas las especies tienen su origen en la Creación bíblica y se han mantenido tal y como fueron creadas hasta la actualidad. La teoría fijista fue aceptada durante muchos años como válida.La teoría fijista no podía explicar, entre otras cosas, la existencia de fósiles de muchas especies diferentes a las especies actuales.

LA TEORÍA FIJISTA

LA TEORÍA CATASTROFISTA

Según la teoría catastrofista, hubo extinciones de algunas especies que coincidieron con las catástrofes descritas en la Biblia. Estas catástrofes explicarían la existencia de fósiles de especies que ya no existen. Georges Cuvier (Francia, 1769-1832), uno de los naturalistas más conocidos de su época, fue el principal defensor de esta teoría. Según Cuvier, después de cada catástrofe, el espacio dejado por las especies extintas era ocupado por especies procedentes de otros lugares geográficos.

EL LAMARCKISMO

Esta teoría toma el nombre de Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck. En 1809 Lamarck publicó su obra Filosofía zoológica, considerada la primera teoría evolucionista de la historia científica moderna.Las teorías evolucionistas son todas aquellas teorías que proponen la diversidad actual de especies como fruto de cambios sucesivos en especies anteriores.La teoría de Lamarck se puede resumir en los siguientestres puntos:• Todas las especies actuales proceden de otras especies anteriores, a partir de las cuales se han originado mediante cambios sucesivos.• Estos cambios se han producido por un esfuerzo intencionado de los organismos, dirigido a mejorar ciertas cualidades. Estas cualidades mejoradas serán los llamados caracteres adquiridos.• Los caracteres adquiridos a lo largo de la vida de un organismo que resultan beneficiosos pasarán a sus descendientes.

CRÍTICAS AL LAMARCKISMO

En su época, Lamarck fue duramente atacado, especialmente por Cuvier. Los motivos por los que entonces se rechazó su teoría fueron:• Lamarck no aportó las pruebas necesarias, imprescindibles para sustentar cualquier teoría.• Los científicos de la época consideraban que existen muchos caracteres que a los organismos no les es posible fomentar voluntariamente, como por ejemplo, el color del pelaje.Actualmente, no se aceptaría la teoría de Lamarck por dos razones:• Los caracteres que pasan a la descendencia son los caracteres heredables cuya información se encuentra en el ADN organizada en genes. Los organismos no pueden inducir cambios voluntariamente sobre el ADN y, por tanto,no hay intencionalidad en la evolución.• Los cambios físicos y fisiológicos que puede favorecer un organismo no afectan al ADN y, por tanto, no pasarán a sus descendientes

EL DARWINISMO

Charles Darwin (Shrewsbury, 1809 - Down, 1882) es uno de los científicos más conocidos e influyentes de la historia de la biología. Darwin destacó por sus grandes dotes como observador naturalista.El viaje de DarwinDespués de abandonar los estudios de Medicina, Darwin emprendió un viaje alrededor del mundo a bordo del Beagle que duró cinco años (1831-1836). Durante este viaje llevó a cabo numerosas expediciones a tierra firme, en el transcurso de las cuales:• Observó las variaciones de diferentes poblaciones cercanas en el espacio, pero separadas por barreras geográficas, como las poblaciones de pinzones en las islas Galápagos.• Elaboró detalladas descripciones de toda la flora y la fauna que iba estudiando.• Tomó muestras de fósiles, animales y vegetales. Ej.: huesos de Megaterium que encontró en Sudamérica.

EL LAMARCKISMO

Esta teoría toma el nombre de Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck. En 1809 Lamarck publicó su obra Filosofía zoológica, considerada la primera teoría evolucionista de la historia científica moderna.Las teorías evolucionistas son todas aquellas teorías que proponen la diversidad actual de especies como fruto de cambios sucesivos en especies anteriores.La teoría de Lamarck se puede resumir en los siguientestres puntos:• Todas las especies actuales proceden de otras especies anteriores, a partir de las cuales se han originado mediante cambios sucesivos.• Estos cambios se han producido por un esfuerzo intencionado de los organismos, dirigido a mejorar ciertas cualidades. Estas cualidades mejoradas serán los llamados caracteres adquiridos.• Los caracteres adquiridos a lo largo de la vida de un organismo que resultan beneficiosos pasarán a sus descendientes.

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EVOLUCIÓN DE LA VIDA

OBJETIVO CN.B.5.5.2. Indagar sobre la evolución de los pinzones de Galápagos que sustentó la teoría de la selección natural de Darwin, y analizar que se complementa con la teoría sintética de la evolución, propuesta por científicos contemporáneos

EL NEODARWINISMO

En 1900, dieciocho años después de la muerte de Darwin, se descubrieron los trabajos de Mendel. Los avances en los conocimientos sobre la reproducción celular, determinó el inicio del auge de la genética. La genética fue la clave para solucionar los interrogantes que planteaba la teoría de Darwin.En la década de 1930 a 1940, diversos científicos incorporaron los conocimientos sobre genética a sus estudios y elaboraron la denominada teoría neodarwinista o sintética.Los neodarwinistas tomaron como base la teoría de Darwin, pero solucionaron los puntos para los que él no tuvo explicación, la variabilidad y la herencia, y ampliaron la teoría aplicando los nuevos descubrimientos en biología.Los mecanismos en los que se basa la evolución según la teoría sintética.Mecanismos evolutivosSegún la teoría sintética, los mecanismos más importantes de la evolución son: la mutación, la selección natural y la deriva génica

THEODOSIUS DOBZHANSky

T. Dobzhansky (Ucrania, 1900, EE. UU., 1975). Genetista que, junto a Ernst Mayr, G. L. Stebbins y G. G. Simpson, fundó la teoría sintética o neodarwinismo.Desde la publicación en 1937 de su libro Genética y el origen de las especies, la teoría sintética se considera el principio general para el estudio de la evolución

La mutación

La mutación es un cambio permanente en el ADN. Si el cambio afecta a un gen, da lugar a la aparición de nuevos alelos y, por tanto, a nuevos fenotipos. Es una fuente de variabilidad.Las mutaciones se producen al azar, por lo que no siempre representan una ventaja adaptativa.Si afectan al ADN de los gametos, se pueden heredar y así pasar a los descendientes.

La mutación

selección natural

El número de individuos de la población de una determinada especie no puede crecer hasta el infinito, ya que los recursos del ambiente donde vive son limitados.Normalmente, el número de individuos se mantiene constante hasta que un cambio en el entorno favorece el aumento del número de aquellos mejor adaptados. Este mecanismo es lo que conocemos como selección natural

selección natural

la deriva genetica

La deriva génica es el cambio de proporción de un alelo de una generación a otra.Puede dar lugar a la selección de un carácter aleatoriamente, es decir, sin que este carácter represente una ventaja aparente y sin que hayan variado las condiciones del entorno en el que se vive. Solo se da en poblaciones con un número reducido de individuos

la deriva genetica

la deriva genetica

EL NEODARWINISMO

EJEMPLO DE EVOLUCIÓN

En el período de 1850 a 1900 la industrialización en Inglaterra promovió una evolución en la coloración de las alas de la mariposa del abedul Biston betularia. Esta evolución nos servirá de ejemplo para resumir la teoría neodarwinista. La coloración de las alas de la Biston betularia era blanca. Esta coloración le permitía pasar desapercibida sobre la corteza blanca de los abedules.• Las mariposas de alas negras tenían una desventaja: eran más visibles sobre la corteza blanca y, por tanto, más fáciles de detectar para sus depredadores.• El aumento de las emisiones de humo por la creciente industria provocó el ennegrecimiento de la corteza de los abedules y, por tanto, un cambio en el ambiente de la Biston betularia.• Las mariposas de alas blancas pasaron a ser muy visibles sobre la corteza negra, por lo que eran más vulnerables a sus depredadores.• Las mariposas negras presentaban una ventaja al poder esconderse mejor, es decir, estaban mejor adaptadas al nuevo ambiente.

EJEMPLO DE EVOLUCIÓN

El número de mariposas blancas disminuyó mucho, ya que, al ser más visibles a los depredadores, fueron cazadas en mayor proporción.• Las mariposas negras podían protegerse mejor de sus depredadores y, por tanto, tenían mayor probabilidad de sobrevivir y también de dejar descendientes.• Como consecuencia, el número de mariposas negras aumentó, ya que eran seleccionadas positivamente por la selección natural, por lo que dejaban más descendientes que habíanheredado el nuevo alelo.Este fenómeno evolutivo observado por primera vez en la mariposa del abedul se ha descrito posteriormente en otros artrópodos; es el llamado melanismo industrial. Este se define como el cambio de color predominante a consecuencia del cambio ambiental provocado por la actividad industrial. Actividades

EJEMPLO DE EVOLUCIÓN

la especiación y las teorias actuales

Las teorías actuales sobre el origen de las especies toman como base la teoría sintética de la evolución, pero difieren entre ellas sobre todo en lo relativo al momento y al cómo se da la aparición de nuevas especies.Una especie es un conjunto de individuos más o menos parecidos que son capaces de reproducirse entre ellos y dar lugar a descendencia fértil. El proceso deaparición de una nueva especie a partir de una preexistente es lo que llamamos especiación.Para que se dé la especiación, deben producirse los siguientes fenómenos

la especiación y las teorias actuales

Un grupo de individuos de una determinada población evoluciona diferenciándose del resto de la población.• Ese grupo de individuos no puede reproducirse con la población inicial debido a que existe una separación física(ej.: vivir en dos islas diferentes) o temporal (ej.: épocas de fertilidad en distintas estaciones).• Las diferencias son cada vez mayores, hasta que llega un momento en el que si se intentaran reproducir dos individuos de cada una de las poblaciones, no llegarían a reproducirse o no tendrían descendencia fértil. Ya se trata de dos especies diferentes

la especiación y las teorias actuales

Según la interpretación evolucionista del origen de lasespecies científicamente aceptada, todas las poblaciones de especies actuales provienen de otras especies ancestrales a partir de las cuales se han originado. La biodiversidad actual no es más que el resultado de la evolución por especiaciones sucesivas desde los primeros seres vivos que poblaron la Tierra hace 3850 millones de años.La historia y el parentesco evolutivo de una especie se pueden representar mediante un esquema en forma de árbol llamado cladograma.

EXTINCIÓN Y EL SER HUMANO

Todas las especies están adaptadas a subsistir en un ambiente determinado. Si este entorno cambia y no existe ningún grupo de individuos de la población adaptado a los nuevos cambios, puede producirse la desaparición de la especie o extinción.A lo largo de la historia de la Tierra, han existido numerosas extinciones de especies, algunas de ellas masivas. Una de las más conocidas es la extinción de los dinosaurios. Se cree que fue debida al aumento global de la temperatura del planeta producido por el impacto de un meteorito.El ser humano es la única especie capaz de cambiar drásticamente su entorno. Esa capacidad implica una gran responsabilidad: modificar el entorno comporta variar el medio al que están adaptadas miles de especies de seres vivos. Actualmente, según datos de la UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza), existen unas 17 300 esp cies en peligro de extinción, la mayoría de ellas devido a la actividad humana

PUNTUALISMO

La teoría puntualista o del equilibrio puntuado fue enunciada en 1972 por Stephen Jay Gould (EE. UU., 1941-2002) y Niles Eldredge (EE. UU., 1943). La teoría del equilibrio puntuado sostiene que: • Una población de una especie determinada que vive en un ambiente que no varía se mantiene estable y sin cambios a lo largo del tiempo. • La especiación se dará en una porción pequeña de esa población que, por motivos diversos, se ha quedado aislada en un ambiente diferente. • Los cambios, lejos de ser graduales, se sucederán de forma brusca en un período corto de tiempo (cientos de años). La teoría puntualista explicaría el hecho de no encontrar fósiles que muestren los cambios graduales. Los puntualistas sostienen su teoría como la principal, pero no excluyen que en determinados casos se pueda dar el modelo gradualista

EL GRADUALISMO

El gradualismo sostiene que: • Una población de una especie determinada va acumulando cambios, fruto de la adaptación progresiva al entorno en el que vive. • La acumulación de cambios lleva a la aparición de variedades y subespecies primero y a la especiación después. • La aparición de nuevas especies es un proceso gradual que se da a lo largo de miles de años. La principal crítica a esta teoría es la falta de fósiles de los hipotéticos pasos intermedios de muchas especies actuales. Los gradualistas defienden su postura sosteniendo que existieron ejemplares de los pasos intermedios pero que debido a las específicas condiciones de fosilización, se formaron fósiles de muy pocas especies

TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL

La selección natural es un proceso que actúa de forma inevitable sobre todos los seres vivos; pero no actúa siempre de la misma manera. Si la selección afecta a la distribución de la variabilidad dentro de una población podemos hablar de selección normalizadora o estabilizante, selección disruptiva y selección direccional.

Selección normalizada

En este caso, los individuos que poseen una característica que les permite adaptarse mejor al medio son los que tienen rasgos intermedios; y el ambiente desfavorece a los individuos con características extremas. Por ejemplo, en un ambiente en el que salieran desfavorecidos tanto los individuos altos como los bajos, la población tendería a quedarse únicamente con individuos de talla mediana.

TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL

Selección Disruptiva

Al contrario que en la normalizadora, este tipo de selección favorece los extremos a expensas de los individuos con características intermedias, y terminará creando dos especies distintas.Si tenemos en cuenta el ejemplo anterior, en este caso los individuos seleccionados serán tanto los altos como los bajos, y los individuos medianos terminarán por desaparecer

Selección Direccional

Este tipo de selección favorece el aumento de los individuos con una de las características extremas. Esto provocará que, con el paso del tiempo, todoslos individuos cambien hacia el extremo favorable mientras que todos los demás dejarán deexistir. Siguiendo con el ejemplo anterior, en un ambiente, lo más favorable puede ser una talla alta. Si esto ocurre, la población terminará por estar formada únicamente por individuos altos mientras que los bajos y medianos no existirían

Proceso de especiación

Es posible que nunca lleguemos a conocer con total seguridad todos los fenómenos que intervienen en la evolución de las especies, pero lo que está claro es que el proceso de evolución provoca que existan nuevas especies. A este fenómeno lo conocemos como especiación.Aislamiento reproductivo: Para que los procesos de selección natural terminen generando nuevas especies, debe existir unaislamiento reproductivo entre grupos de individuos. En el momento en que dos grupos no pueden reproducirse entre ellos, se impide un intercambio de material genético, lo que provoca que los grupos aisladosse diferencien entre ellos convirtiéndose en distintas especies.El aislamiento reproductivo puede ocurrir de diversas formas, puede ser temporal o permanente; y puede ocurrir por la aparición de barreras geográficas o simplemente por causas ecológicas o de comportamiento de las especies.

Proceso de especiación

Aislamiento geográfico: Una barrera geográfica como la aparición de una cordillera o un río separa a un grupo de individuos e impide que se reproduzcan entre ellos.Aislamiento etológico o sexual: Grupos de individuos ocupan el mismo territorio pero por factores de comportamiento se rechazan sexualmente.Aislamiento ecológico o en el hábitat: Grupos que viven en el mismo territorio pero en hábitats o ambientes distintos, por lo que no van a reproducirse entre ellos.Aislamiento temporal o estacional: Grupos de individuos que ocupan el mismo territorio pero sus períodos reproductivos son en épocas distintas del año, por lo que será imposible que se apareen entre sí.

Proceso de especiación

Aislamiento geográfico: Una barrera geográfica como la aparición de una cordillera o un río separa a un grupo de individuos e impide que se reproduzcan entre ellos.Aislamiento etológico o sexual: Grupos de individuos ocupan el mismo territorio pero por factores de comportamiento se rechazan sexualmente.Aislamiento ecológico o en el hábitat: Grupos que viven en el mismo territorio pero en hábitats o ambientes distintos, por lo que no van a reproducirse entre ellos.Aislamiento temporal o estacional: Grupos de individuos que ocupan el mismo territorio pero sus períodos reproductivos son en épocas distintas del año, por lo que será imposible que se apareen entre sí.