Diapositiva 1

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EVOLUCIÓN
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(No Transcript)
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Ante el hecho de la evolución, se pueden
distinguir dos puntos de vista

• Postura creacionista (fijismo)

• Características
• Las especies no cambian a lo largo del tiempo
• Promulga un origen separado de las especies
• Se basan en creencias religiosas

• Contradicciones
• Los registros fósiles indican que la Tierra es
  más antigua que lo que dice la Biblia
• No es científico. Se basa en la FE, no en pruebas
  científicas

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• Postura evolucionista

• Características
• Admiten la existencia de cambios en las especies
  a lo largo del tiempo.
• Existen dos vías diferenciadas en el mecanismo
  que explica el cambio

• Evolucionistas perfeccionistas

• El cambio se produce por un deseo interno de
  mejorar
• Defiende un origen separado de las especies
• Defensor de la teoría J. B. Lamarck

• Evolucionistas darwinistas

• El cambio se produce por un selección natural
• Defiende un origen común de las especies
• Defensor de la teoría C. Darwin, A. R. Wallace

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Posición creacionista (fijismo)
En 1650 el arzobispo de Armagh (Irlanda) James
Ussher publica su obra Annales veteris
testamenti, a prima mundi originae deducti donde
dice que el mundo lo había creado Dios el 26 de
octubre del 4004 (a.C.) al mediodía
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Posición evolucionista

• Evolucionistas perfeccionistas

J. B. Lamarck fue el primer naturalista en
desarrollar una teoría sobre la evolución,
publicada en su obra Filosofía zoológica (1809)
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El lamarkismo aceptaba que el medio es cambiante
y que la Tierra tiene una gran antigüedad
(solamente así es posible la gran variedad de
organismos existentes). El lamarkismo consiste en
el transformismo, a lo largo del tiempo, de unas
especies en otras. Este cambio se debe a 3 causas

• Existencia de una tendencia hacia la complejidad
  (perfección) la evolución se produce de las
  especies más sencillas, originadas por generación
  espontánea, hacia las más complejas. El motor de
  esta tendencia es un deseo interno de cambio
• Aparición de adaptaciones al medio a causa del
  uso o desuso de los órganos las variaciones
  ambientales producen cambios en las costumbres y
  por el uso o el desuso se produce un desarrollo o
  una atrofia de los órganos. Se producen las
  adaptaciones (la función crea el órgano)
• La herencia de los caracteres adquiridos los
  cambios que experimentan los órganos durante la
  vida para adaptarse al medio se transmiten a la
  descendencia

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El ejemplo más explicado por el lamarkismo es el
origen del cuello en las jirafas. Según esta
hipótesis, el cuello de estos animales se debe al
esfuerzo continuo de unos antílopes originales
para llegar a las hojas más altas de los árboles.
Estos esfuerzos harían que los cuellos se
alargaran unos centímetros y pasarían a la
descendencia. Después de muchas generaciones, el
cuello iría creciendo hasta las dimensiones
actuales.
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En general, las ideas de Lamarck fueron aceptadas
hasta mediados del s. XIX, cuando C. Darwin
expone el mecanismo de la evolución. Los
argumentos defendidos hasta el momento fueron
rebatidos por diversos científicos en diferentes
momentos. AsÍ

• El deseo interno de cambio no es demostrable,
  no es un argumento científico. En este punto, los
  defensores de Lamarck pensaban que si una especie
  tenía algún carácter que no les sirviera querría
  decir que estaba allí porque el individuo quería
  (y si el carácter era desventajoso, mucho mejor.
  Ej. Ammonites (cefalópodo extinto), Megaloceros
  (ciervo extinto),

• Louis Pasteur (1822-1895) en 1864 demuestra que
  la vida procede de vida y que la generación
  espontánea, en las condiciones actuales
  (oxidativas), no es posible.

• August Weismann (1834-1914) demuestra la
  imposibilidad de la herencia de los caracteres
  adquiridos (Principio de Weismann la
  información de la línea pasa a la somática, pero
  al revés no)

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• Evolucionistas darwinistas

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Ambos naturalistas estuvieron influenciados por
el economista Thomas Malthus. Según Malthus, la
población tiende a crecer más rápidamente que la
oferta de alimentos disponible para sus
necesidades. Cuando se produce un aumento de la
producción de alimentos superior al crecimiento
de la población, se estimula la tasa de
crecimiento por otro lado, si la población
aumenta demasiado en relación a la producción de
alimentos, el crecimiento se frena debido a las
hambrunas, las enfermedades y las guerras.
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• El darwinismo se basa en los siguientes
  principios básicos
• El mundo no es estático, sino que cambia. Las
  especies cambian continuamente, aparecen unas y
  se extinguen otras. Además, viendo el registro
  fósil nos damos cuenta que cuanto más antiguo es
  el fósil, más diferente se presenta respecto a
  los seres actuales
• La evolución es un proceso gradual, continuo.
  Existe una gran variabilidad entre las especies,
  pero de manera continua. Ej pinzones de las
  Galápagos

Pinzones de las Galápagos Se cree que las catorce
especies de pinzones de las islas Galápagos
evolucionaron a partir de una sola, similar al
Volatinia jacarina, abundante en América Latina,
en especial en la costa sudamericana del
Pacífico. El pinzón ancestral, con su pico corto
y robusto especializado para aplastar semillas,
migró, con toda probabilidad, desde el continente
hacia las islas. Sus descendientes, libres para
explotar recursos que en condiciones normales
habrían tenido que compartir con sílvidos,
pájaros carpinteros y otras aves, se adaptaron a
todos los hábitats (árboles, cactus o suelo) y
alimentos (semillas, cactus, frutos o insectos)
disponibles. La forma y el tamaño de sus picos
son un ejemplo de adaptación.
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• Los organismos semejantes están emparentados y
  descienden de un antepasado común. De esta
  manera, remontándose en el tiempo podemos
  encontrar un origen común a todos los organismos
  vivos, incluido el hombre
• (a diferencia de las ideas de Lamarck, donde el
  origen separado de las especies dejaba la
  creación del hombre a imagen y semejanza de Dios)
• El mecanismo de la evolución es la Selección
  Natural.
• El motor de la evolución no era el impulso
  interno de cambio sino que era la naturaleza la
  que hacía la selección.

• La selección consta de 2 fases
• Producción de variabilidad Darwin no sabía el
  origen (Mendel publicada su obra en 1865) pero se
  daba cuenta que en cada generación se produce una
  gran descendencia, con pequeñas diferencias entre
  ellos (variabilidad).
• La selección, a través de la lucha por la
  supervivencia, de esa variabilidad

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LA SELECCIÓN NATURAL Y LA REACCIÓN AL "ORIGEN..."
Darwin resume el argumento central de la teoría
de la evolución por medio de la selección natural
de la manera siguiente
"Dado que se producen más individuos de los que
pueden sobrevivir, tiene que haber en cada caso
una lucha por la existencia, ya sea de un
individuo con otro de su misma especie o con
individuos de diferentes especies, ya sea con las
condiciones físicas de la vida (...). Viendo que
indudablemente se ha presentado variaciones
útiles al hombre, puede acaso dudarse de que de
la misma manera aparezcan otras que sean útiles a
los organismos vivos, en su grande y compleja
batalla por la vida, en el transcurso de las
generaciones? Si esto ocurre, podemos dudar,
recordando que nacen muchos más individuos de los
que acaso pueden sobrevivir, que los individuos
que tienen más ventaja, por ligera que sea, sobre
otros tendrán más probabilidades de sobrevivir y
reproducir su especie? Y al contrario, podemos
estar seguros de que toda la variación
perjudicial, por poco que lo sea, será
rigurosamente eliminada. Esta conservación de las
diferencias y variaciones favorables de los
individuos y la destrucción de las que son
perjudiciales es lo que yo he llamado selección
natural."
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Cuál fue la acogida que tuvo la publicación de
su libro? La primera edición de su libro, de
1.250 ejemplares, se agotó el mismo día. Su
título completo fue "On the Origin of Species by
Means of Natural Selection or the Preservation of
Favoured races in the Struggle for Life" ( Sobre
el origen de las especies mediante la selección
natural o la conservación de las razas
privilegiadas en la lucha por la vida )
Desde el instante de la publicación, Darwin se
encontró en el centro de la controversia social,
eclesiástica, política y científica. Algunos
científicos le apoyaron, pero la mayoría le
combatieron.
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De entre quienes le defendieron destaca Thomas H.
Huxley. Se dice que cuando leyó el Origen se
reprochaba a sí mismo su estupidez por no haber
pensado él mismo en ello. Decidió que Darwin,
jamás dispuesto a defenderse, necesitaba que le
protegieran, sobre todo de Richard Owen,
anatomista experto, el cual publicó ensayos
largos críticos con el Origen. Owen impartió un
"cursillo" acelerado sobre el libro a un clérigo,
el obispo de Oxford Samuel Wilbeforce. El lugar
donde se celebraría el primer gran debate sobre
el tema era la reunión anual de la Asociación
Británica para el Avance de la Ciencia, un sábado
del mes de junio de 1860. Huxley, por su parte,
no tenía intención de ir, ya que pensaba que un
debate entre científico y público no aclararía
nada. El debate se decantó a favor del
darwinismo, cuando Huxley se percató de que
Wilbeforce no tenía ni idea de ciencia. Se
cuenta el siguiente diálogo
Thomas H. Huxley
- Por favor, profesor Huxley, contésteme
desciende usted de mono por parte de abuela o de
abuelo?
El auditorio prorrumpió en aplausos, y se dice
que Huxley murmuró "El Señor lo ha puesto en mis
manos". Luego contestó al obispo
- Aseguro que el hombre carece de motivos para
avergonzarse de tener un simio entre sus
antepasados. El único antepasado que me
avergonzaría recordar sería más bien el hombre
que, dotado de mucha habilidad y con una
espléndida posición social, usase esos atributos
para oscurecer la verdad.
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Mecanismo de la selección natural
La mayoría de especies tienen una gran capacidad
para generar descendencia, cada individuo con
pequeñas diferencias (variabilidad) No obstante,
debido a que los recursos disponibles en el medio
son limitados (espacio, alimento, pareja,), muy
pocos de toda esa descendencia llegan a
sobrevivir y a poder reproducirse. Qué
individuos se reproducirán? Aquellos que tengan,
dentro de esa variabilidad inicial, una
combinación de caracteres idónea para hacer
frente al ambiente. De esta manera, los
individuos que se reproduzcan harán que sus
características (genes) idóneas en la siguiente
generación sean más frecuentes, mientras que las
combinaciones menos idóneas serán menos
frecuentes.
Por este motivo, la selección natural se define
también como un mecanismo de transmisión
diferencial de frecuencias génicas
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La variabilidad genética origen e importancia
evolutiva
Aunque Darwin observó que los seres vivos
presentaban diferencias entre ellos (en la
mayoría de casos eran pequeñas diferencias), no
supo explicar su origen.

• Actualmente sabemos que la variabilidad se debe a
  dos fenómenos
• Las mutaciones genéticas (origen de la
  variabilidad en los genes)
• Las recombinaciones genéticas en los organismos
  de reproducción sexual (origen de las
  combinaciones entre los genes)

La existencia de variabilidad génica es una
condición necesaria para que haya evolución. Si
para un gen sólo hay homozigosis, las frecuencias
alélicas no podrían variar de una generación otra
con lo que la respuesta a posibles cambios
ambientales sería nula, provocando la extinción
de dicha información.
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El ejemplo más extremo de variabilidad
intraespecifica la encontramos en Harmonia
axyridis
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Volviendo al origen del cuello en las jirafas
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• Neodarwinismo (Teoría sintética de la evolución)

• Esta teoría fue elaborada entre los años 1920 y
  1930, por los genetistas R. A. Fisher, J.B.S.
  Haldane y Sewall Wright y consolidada por los
  descubrimientos posteriores.
• Otros descubrimientos que contribuyeron a
  consolidar dicha teoría fueron
• A. Weismann (1834), negó la herencia de los
  caracteres adquiridos
• H. Spencer (1820), con los conceptos de lucha
  por la supervivencia, ind. más apto,
• Dobzhansky (1937), en Genética
• G.H. Hardy W. Weinberg, en matemáticas,.

J.B.S. Haldane
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• Neodarwinismo (Teoría sintética de la evolución)

• Esta teoría puede resumirse de la siguiente
  manera
• El proceso evolutivo se basa en los principios de
  la variabilidad de la descendencia y de la
  selección natural
• El origen de la variabilidad son las mutaciones
  (crean nuevos alelos) y las recombinaciones
  genéticas (crean nuevas combinaciones de genes)
• Lo que evoluciona son las poblaciones, no los
  individuos. Las poblaciones perduran y cambian a
  medida que cambian las frecuencias génicas de las
  poblaciones, mientras que los individuos mueren
  con el mismo genotipo con el que nacieron
• Los factores que hacen variar las frecuencias
  génicas de una población son la SELECCIÓN
  NATURAL, LAS MUTACIONES, LAS MIGRACIONES y la
  DERIVA GENÉTICA
• Para que una población llegue a generar una
  especie diferente ha de estar aislada de las
  otras poblaciones

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Y los neodarwinistas, como explican el origen del
cuello en las jirafas ?
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Resumiendo
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Otras teorías

• Teoría neutralista (teoría neutralista de la
  evolución molecular)

Propuesta por Motoo Kimura en 1968 después de
observar diferencias en algunas proteínas en
individuos de una misma especie A partir de 1980,
cuando se empieza a secuenciar el ADN, se detecta
que las diferencias individuales son aún mayores
(debido a que varios tripletes codifican un mismo
aa.)
Según esta teoría, la mayor parte de las
mutaciones moleculares no son ni favorables ni
desfavorables, son neutras. Por ese motivo la
selección natural no las afecta. Consecuentemente,
la evolución de las proteínas y del ADN
dependería más del azar que de la selección
natural. La mayoría de los cambios evolutivos no
serían adaptativos
La teoría neutral fue muy discutida cuando se
propuso por primera vez, al ser mal interpretada
e incluso entendida de forma errónea como
antidarwiniana. Desde entonces ha ganado terreno
y en la actualidad es apoyada por la mayoría.
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Una consecuencia interesante de esta teoría es la
idea de un reloj genético molecular Si la
mayoría de las sustituciones genéticas son
neutras, es de esperar que la tasa de
sustituciones sea más o menos constante para
cualquier locus genético determinado. Suponiendo
esto, la época en la que vivió el antecesor común
de cualquier pareja de especies se puede calcular
a partir del número de diferencias en los
aminoácidos entre ambas especies. Al principio,
dichas fechas pueden ser medidas en unidades
arbitrarias, aunque pueden calibrarse en millones
de años para cualquier gen dado, usando linajes
donde el registro fósil es rico. Por ejemplo,
los puntos de bifurcación entre los linajes del
ser humano y los de los monos se han fechado a
partir de pruebas de este tipo.
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• Teoría del equilibrio puntuado (puntualismo o
  saltacionismo)

El registro fósil en muchas ocasiones indica
claramente transformaciones graduales en las
especies (ej. caballo). Este tipo de evolución
se interpreta como gradualismo filético,
caracterizado por 1. Todas las especies
sucesivas forman una sola línea evolutiva a
partir de la especie ancestral 2. La
transformación es lenta y gradual 3. La
transformación se produce en toda la población
No obstante en numerosos casos se observa una
interrupción del registro fósil. De unas formas
fosilizadas siguen otras completamente
diferentes, sin ninguna forma intermedia. Unas
formas desaparecen y aparecen otras de golpe. El
gradualismo filético no explica estos casos y
achacar estos fenómenos repentinos diciendo que
el registro fósil es incompleto (por la
dificultad del proceso de fosilización) no parece
muy convincente
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Para explicar estos hechos, en 1972 N. S. Gould
y N. Eldredge (paleontólogos) partiendo del hecho
de que se encuentran muy pocas formas de
transición en el registro fósil, proponen la
teoría del equilibrio puntuado. A diferencia de
la teoría gradualista, la teoría del equilibrio
puntuado mantiene que la evolución de una especie
consiste en una serie de cambios rápidos en
poblaciones pequeñas y relativamente aisladas,
seguidos de largos periodos de estabilidad. Poster
iormente, esta especie se vuelve dominante en la
zona. Como el área donde se ha producido las
formas nuevas es muy pequeña, queda justificado
el porqué no se han encontrado fósiles de formas
intermedias.
N. S. Gould
Esta teoría se diferencia del gradualismo
filético en

• Las especies sucesivas no se forman siguiendo una
  sola línea evolutiva a partir de la especies
  ancestral, sino siguiendo 2 o más líneas

• En la transformación se alternan etapas muy
  lentas sin cambios (ESTASIS) con etapas de
  transformación muy rápidas (ESPECIACIÓN)

• La transformación hasta la nueva especie no se
  produce en toda el área inicial, sino en una zona
  reducida donde ha quedado aislada una población
  pequeña

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Concepto genético de población. La Selección
Natural
La evolución no actúa sobre los individuos sino
sobre las poblaciones, sobre los conjuntos
genéticos
Población mendeliana (población panmítica)
conjunto de individuos que se pueden cruzar
entre ellos al azar (todos con la misma
probabilidad de reproducirse) y comparten el
mismo número de genes
Equilibrio de Hardy-Weinberg situación
hipotética que supone que si sobre las
poblaciones no existiera ningún tipo de presión,
las frecuencias génicas y las frecuencias
genotípicas no variarían. Eso si, habría unos
genes más frecuentes que otros.
No obstante, en los sistemas naturales reales
existen factores que alteran ese equilibrio y que
explican porqué la frecuencia de los genes puede
cambiar.
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Cómo varían las proporciones de los genes en una
población? Si un carácter es dominante y el otro
recesivo, por qué el carácter dominante no
elimina al recesivo?
Equilibrio de Hardy-Weinberg
Supongamos que un gen tiene dos alelos diferentes
A y a. En una población determinada, la
frecuencia del alelo A es del 70 ( frec. génica
p 0,7) y del a es de 30 (frec. q0,3)
Si se cruzan al azar todos los gametos de la
población, obtenemos la siguiente generación
En la descendencia, las frecuencias de los
distintos genotipos son AA 0,49 Aa 0,42
(0,210,21) aa 0,09
La frecuencia del alelo A p 0,49 0,42 / 2
0,70 La frecuencia del alelo a q 0,09 0,42
/ 2 0,30
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Los factores que alteran el equilibrio génico son

1. Mutaciones
Origen de las nuevos alelos en las poblaciones
mediante cambios espontáneos en el material
genético
Ej. si tenemos dos alelos, p y q , en un momento
determinado con frecuencias 0,7 y 0,3 , al
aparecer una mutación, aparece un nuevo alelo, r
. En la siguiente generación las frecuencias de
los alelos se alterarán (por ej. p (0,6) q
(0,2) r (0,2)
2. Migraciones
Con las migraciones se altera el equilibrio de
los genes porque la composición génica de los
individuos que se incorporan no tiene por qué ser
igual a los de la población que los recibe.

• Las migraciones son más importantes cuando.
• Más pequeña es la población de origen
• Mayor es el tamaño de las migraciones

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3. Deriva génica
Los cambios se deben a que el número de
individuos reproductores que forman la siguiente
generación resulta inferior al necesario para que
las frecuencias génicas estén bien representadas.
Existen dos casos donde es fácil que se produzca
deriva génica

• Efecto fundador
• Unos pocos individuos de una población llegan a
  un nuevo territorio y se instalan. La siguiente
  generación tendrá las características propias de
  ese pequeño grupo. Cuanto más pequeño sea el
  grupo, más influirán sus características y por
  tanto, más diferente será su descendencia

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AMISH...
1. SINDROME DE ELLIS VAN CREVELD, enfermedad
autosómica recesiva que provoca un acortamiento
de las extremidades más distantes del tronco
2. POLIDACTILIA todos los polidactilos
descienden de una pareja que participó en la
fundación de una colonia en Pennsyvania (1774)
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ISLA PINGELAP.....PACIFICO SUR...
La ACROMATOPSIA, enfermedad autosómica recesiva
que no permite distinguir los colores, TIENE UNA
INCIDENCIA DEL 10 !!! (en USA la incidencia es
de 1/33000 casos)
MOTIVO EFECTO FUNDADOR...1775. UN TIFON ELIMINIÓ
EL 90 DE LA POBLACIÓN. SE REPOBLÓ CON APENAS 20
SOBREVIVIENTES, UNO DE ELLOS TENÍA LA ENFERMEDAD.
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• Efecto cuello de botella

En poblaciones que periódicamente sufre
reducciones drásticas de individuos
(inundaciones, plagas, sequías,)
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4. Selección natural
Es el mecanismo más importante. Consiste en la
eliminación de los individuos menos aptos, de los
individuos con menos eficacia biológica.
Aunque la Selección natural actúa durante toda la
vida del individuo, existen dos grandes momentos
donde se eliminan genes de la población

• Primeras fases de la vida se eliminan muchos
  gametos, zigotos, larvas, ind. jóvenes,
• En la época de la reproducción. No todos los
  individuos que llegan al estado adulto pueden
  reproducirse.

Con esta eliminación de combinaciones de genes en
la población, ésta se ADAPTA al medio, aumentando
las posibilidades de supervivencia del grupo. La
frecuencia relativa de los ind. mejor adaptados
de una población a las condiciones ambientales se
incrementará a lo largo del tiempo.
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La selección natural tiene lugar si se verifican
una serie de condiciones

• Reproducción se tiene que formar nuevas
  generaciones
• Herencia los descendientes han de ser parecidos
  a los progenitores
• Variabilidad ha de existir variabilidad genética
  en la población
• Eficacia biológica diferente la variabilidad ha
  de hacer que la probabilidad de un individuo para
  sobrevivir y reproducirse sea diferente

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Un ejemplo de adaptación Biston betularia
A finales del siglo XVIII, antes de la Revolución
Industrial, la forma dominante de geómetra era la
de color claro, y se mimetizaba mejor sobre la
corteza de los árboles cubiertos de líquenes.
Pero la contaminación industrial destruyó los
líquenes y dejó a la vista la corteza oscura las
formas claras eran presa fácil de las aves,
mientras que las oscuras, mucho mejor camufladas,
se convirtieron pronto en las más abundantes.
Ahora que ha vuelto a disminuir la contaminación
por hollín, han empezado a recuperarse las
poblaciones de geómetra de color claro.
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Zona contaminada
Zona no contaminada
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Se distinguen 3 tipos de selección natural, según
el efecto sobre un carácter determinado
DIRECCIONAL
La selección estabilizadora favorece a un
fenotipo determinado
Ejemplo 1 resistencias a insecticidas. El DDT
fue un insecticida ampliamente usado. Después de
unos años de uso intensivo, el DDT perdió su
efectividad sobre los insectos. La resistencia al
DDT es un carácter genético (raro en un comienzo)
que se convierte en un carácter favorable por la
presencia de DDT en el medio ambiente. Solo
aquellos insectos resistentes al DDT sobreviven
dando origen a mayores poblaciones resistentes al
DDT.
Ejemplo 2 resistencia a antibióticos.
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ESTABILIZADORA
Más frecuente en la naturaleza. Se favorecen los
individuos intermedios en caso de fenotipos
extremos (ej. ind. pequeños / intermedios /
grandes) gracias a la superioridad de los
heterozigotos
La selección estabilizadora favorece los
fenotipos intermedios dentro de un rango. Los
extremos de las variaciones son seleccionados en
contra. Ej. Los niños que pesan
significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen
porcentajes más altos de mortalidad infantil. La
selección trabaja contra ambos extremos.
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DISRUPTIVA
La selección natural favorece los individuos con
los fenotipos extremos. Esto causa una
discontinuidad en la variación, produciendo dos o
más fenotipos distintos
Ejemplo Salmón Oncorhynchus kisutch. Cuando la
hembra desova, los machos se acercan al nido y
vierten su esperma fecundando los huevos, los que
logran hacerlo son, por un lado los machos mas
grandes que luchan entre sí por acercarse ganando
generalmente el de mayor tamaño y por el otro,
los mas pequeños, que logran llegar ocultándose
entre las rocas, evitando así ser vistos (y
pelear.....). De esta manera se observa, dentro
de la población, una gran proporción de los dos
tamaños extremos de machos
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La evolución es una teoría bien asentada y
fundamentada (aunque en ciertos países como los
USA sigan sosteniendo el creacionismo) Las
pruebas en las que se basa la evolución son

• Pruebas paleontológicas
• Pruebas morfológicas
• Pruebas biogeográficas
• Pruebas embriológicas
• Pruebas bioquímicas

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Pruebas paleontológicas
Basadas en los fósiles. Los más antiguos tienen
unos 3500 millones de años y corresponden a los
estromatolitos
Shark-bay, Australia
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Columna estratigráfica Los fósiles conservados en
los estratos de roca ofrecen pistas sobre la
historia de la evolución. Esta columna
estratigráfica se basa en señales paleontológicas
y muestra el orden en que aparecieron los
organismos en el paleozoico, rico en fósiles.
Cada capa representa un periodo de tiempo
particular y muestra los organismos que
prosperaron en él. Aunque rara vez se encuentran
fósiles según este modelo ideal, sí suelen estar
dispuestos, más o menos, en orden cronológico. En
general, los fósiles más antiguos se sitúan en
las capas inferiores, y los más recientes en las
superiores, así esta disposición puede ayudar en
la datación de los especimenes.
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Pruebas morfológicas
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Pruebas biogeográficas
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Pruebas embriológicas
Principio de recapitulación de Enrst Haeckel la
ontogenia refleja la filogenia
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Pruebas bioquímicas
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Concepto de especie

• Para poder estudiar los seres vivos, el hombre
  ha ideado un sistema de clasificación basado en
  el grado de semejanza entre los mismos.
• Observando los seres vivos, vemos que hay
  semejanzas que permiten agruparlos en grupos cada
  vez más concretos. Hay caracteres más comunes
  (más generales) y otros más concretos (más
  específicos), lo que permite establecer una serie
  de categorías taxonómicas. Dichas categorías son
• REINO 2. FILUM 3. SUBFILUM 4. CLASE
• 5. SUBCLASE 6. ORDEN 7. SUBORDEN
• 8. FAMILIA 9. SUBFAMILIA 10. GÉNERO 11. ESPECIE

Ahora bien, la especie es la única categoría
taxonómica real.
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Concepto de especie
Hasta el momento no ha sido posible formular un
concepto de especie con validez universal.
Algunas definiciones dadas
Clásicas la definición se basa en la tipología y
morfología.
Conjunto de individuos suficientemente parecidos
entre sí y suficientemente diferentes de otros
Problemas polimorfismo sexual, metamorfosis
(oruga y mariposa), No obstante, en la mayoría
de casos, las grandes diferencias morfológicas se
deben a que son especies diferentes.
Dobzhansky (1900-1975), genético y zoólogo
ucraniano la definición se basa en intercambios
genéticos.
Las especies biológicas son grupos de
poblaciones entre los cuales el intercambio de
genes en la naturaleza no se puede dar, o si se
da, está muy limitado por una serie de mecanismos
de aislamiento
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Mayr (Alemania,1904 - ) basada en el
aislamiento de especies
(1963)Las especies biológicas son grupos de
poblaciones naturales formadas por individuos que
se pueden cruzar entre ellos y que están aislados
reproductivamente de otros grupos parecidos
Nos quedamos con
Conjunto de individuos capaces de reproducirse
entre sí y que dan descendientes viables
(fértiles) y además, no pueden reproducirse con
individuos de otras especies o la descendencia no
es viable
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Dificultades prácticas del concepto de especie
Cómo aplicamos esta definición a
Las especies fósiles?
Las especies con reproducción asexual?
En estos casos, las diferencias morfológicas
predominan a la hora de distinguir dos especies
El argumento básico para decir que dos especies
son diferentes es comprobar la existencia de un
M.A.R. (mecanismo de aislamiento reproductivo)
70
M. A. R. (mecanismos de aislamiento reproductivo)
Se pueden definir así al conjunto de mecanismos
que existen en la naturaleza que evitan el
intercambio genético entre poblaciones
En 1970, Dobzhansky dio la siguiente
clasificación
Mecanismos prezigóticos todos aquellos que
impiden la formación del zigoto. Son los más
favorecidos por la naturaleza y distinguimos

• Aislamiento ecológico (o de hábitat) las dos
  poblaciones no se encuentran, viven en dos zonas
  diferentes en la misma región
• Aislamiento estacional (o temporal) las
  poblaciones viven en el mismo lugar pero tienen
  ciclos biológicos asincrónicos. La época de
  apareamiento o floración ocurren en estaciones
  diferentes

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Mecanismos prezigóticos

• Aislamiento etológico (o sexual) las poblaciones
  tienen patrones de comportamiento sexual
  diferentes y por lo tanto no se sienten atraídos
• Aislamiento mecánico no hay correspondencia
  física entre los órganos sexuales, lo que evita
  la cópula
• Aislamiento por polinizadores diferentes en
  plantas con flores!!!
• Aislamiento gamético existe una incompatibilidad
  entre los gametos ? y ?

72
Mecanismos postzigóticos todos aquellos que
impiden la formación del zigoto. Son los más
favorecidos por la naturaleza

• Inviabilidad de los híbridos los zigotos no se
  desarrollan o tienen una viabilidad reducida
• Esterilidad de los híbridos Un sexo (o los dos)
  de los híbridos es estéril
• Ej. Mulo asno (?) x yegua (?) (El mulo macho
  es estéril)
• Degeneración de los híbridos los híbridos o sus
  descendientes son poco fértiles

73
(No Transcript)
74
Mecanismos de especiación
El proceso por el que una especie se divide en
dos se denomina especiación Para que se produzcan
nuevas especies, debe de producirse un
AISLAMIENTO de una población que impida el
intercambio genético Las principales formas de
aislamiento son

• Geográfico (especiación por aislamiento) las
  especies quedan aisladas por accidentes
  geográficos (mares, ríos, desiertos, ). Es la
  más común

• Genético (especiación cuántica) las mutaciones
  pueden impedir que un grupo de individuos de una
  población puedan reproducirse con el resto (ej.
  poliploidias en vegetales)

75
Existen varios tipos de especiación
Especiación filética (anagénesis)
Una especie se transforma a lo largo del tiempo
en especies sucesivas formando una línea
(linaje). Ej. caballo
Especiación primaria (cladogénesis)
Más importante. Una especie origina dos o más
especies diferentes (crea dos o más linajes).
Distinguimos
Especiación alopátrica la población queda
separada en dos o más grupos a causa de una
barrera geográfica. Cada subpoblación se
encuentra sometida a unas condiciones ambientales
diferentes y las adaptaciones de los seres vivos
serán diferentes.
Especiación simpátrica la separación de la
población original en varios grupos se debe a
poliploidias o hibridaciones. Más frecuente en
vegetales
76
Durante el proceso de especiación, encontramos
dos etapas
1. Inicio del aislamiento reproductor

• Se interrumpe el intercambio de genes,
  normalmente por separación geográfica ( ej.
  subidas de nivel de ríos, poblaciones atrapadas
  en islas,)
• Las poblaciones tienen a adaptarse a sus
  condiciones de vida locales y a divergir
  genéticamente.
• La diferenciación genética puede hacer que
  aparezcan mecanismos de aislamiento postzigóticos
  (los híbridos presentarán una dotación genética
  peor que los puros, mejor adaptados a las
  condiciones locales) Ej.mecanismos de cortejo
  diferentes

En esta etapa aparecen las razas, que pertenecen
a una misma especie pero que tienen algunas
características particulares. Es una fase
reversible, ya que si las poblaciones separadas
se vuelven a encontrar, las diferencias se
difuminan
77
(No Transcript)
78
(No Transcript)
79
2. Desarrollo de mecanismos de aislamiento
prezigóticos
Proceso favorecido por la selección natural. Una
vez completado el aislamiento reproductor, cada
línea formada seguirá un curso evolutivo
diferente, diferenciándose cada vez una de la otra
80
EL ORIGEN DE LA VIDA
Los experimentos de Pasteur totalmente la
doctrina de la generación espontánea, pero
solamente en lo que se refiere al
presente. Admitir que 1. la vida proviene de
vida (Pasteur), y 2. todos los seres vivos
tienen un antepasado común (Darwin) nos lleva a
preguntar .
Cómo se formó el primer ser vivo?

• Se presentan dos hipótesis
• Los seres vivos se han formado en la Tierra (pero
  en unas condiciones diferentes a las actuales)
• La vida proviene de otros planetas (Panspermia)

81
Los seres vivos se han formado en la Tierra
Sabemos
Edad de la Tierra 4500 millones de años
Qué pasó en estos 1000 millones de años?
Fósiles más antiguos 3500 millones de años
82
En 1924, el bioquímico Alexander Oparin fue el
primero en proponer la idea que la vida se había
formado en la Tierra primitiva, en unas
condiciones que no encontramos en la actualidad

• De la atmósfera primitiva se sabe
• Era pobre en O2 la materia orgánica puede
  acumularse.
• No había O3 la radiación ultravioleta solar
  llegaba hasta la superficie de la Tierra (energía
  para la síntesis de materia orgánica)
• Era rica en CH4, NH3, H2 , H2Ov ,N2
• Además,
• La tª de la Tierra era elevada.
• Gran actividad volcánica.
• Inestable (impactos de meteoritos)

Proponía que en estas condiciones era posible la
síntesis de las biomoléculas necesarias para la
vida (aa, bases nitrogenadas, glúcidos, )
83
En la década de los 50, diferentes
investigadores, reproduciendo en el laboratorio
las condiciones atmosféricas primitivas,
sintetizaron aa, bases nitrogenadas, ácidos
carboxílicos, ... Entre los investigadores
destacan 1953 S. Miller y Urey sintetizan
aminoácidos y otros compuestos orgánicos 1960
Joan Oró sintetiza adenina a partir de ác.
cianhídrico
Stanley Miller
Urey
Joan Oró
84
Todas estas moléculas formadas en los mares
primitivos se fueron acumulando y aumentando en
complejidad (polimerización) creando la sopa
primitiva
85
El siguiente paso fue la formación de
coacervados, pequeñas gotitas formadas por
diferentes polímeros en soluciones acuosas. Estos
polímeros estarían formados por combinaciones de
proteínas, proteínas y ácidos nucleicos,
Posteriormente, dichos coacervados se separarían
del medio a través de una membrana y podrían
estabilizarse con un metabolismo primitivo. Estos
coacervados con metabolismo pueden crecer hasta
un tamaño límite (aprox. 500 micras) a partir del
cual se rompen espontáneamente en dos
El último requisito para tener una célula es la
existencia de un material genético asociado a los
coacervados sobre el cual la selección natural
pueda actuar y escoger aquellas combinaciones más
idóneas. (Originariamente, el ácido nucleico era
de ARN, para posteriormente cambiar a ADN) Esta
evolución originaría los primeros protobiontes y
después las primeras células
86
(No Transcript)
87
La evolución celular es el siguiente
PROTOBIONTES 3700 millones de años
PROCARIOTAS (heterótrofas anaeróbicas) 3500
millones de años
PROCARIOTAS (autótrofas anaeróbicas) 2500
millones de años
Formación atmósfera oxidante 2300 millones de años
PROCARIOTAS (aeróbicas) 2200 millones de años
EUCARIOTAS 1800 millones de años
Atmósfera oxidante actual 750 millones de años
88
(No Transcript)
89
Los orígenes de la vida recetas de la sopa
prebiótica
Antonio Lazcano Profesor de bioquímica,
Universidad Autónoma de México (21/06/00)
() Algunos han criticado estos experimentos por
creer que no corresponden a las condiciones de la
Tierra primitiva. Sin embargo, carecemos de
información geológica directa de las condiciones
ambientales de nuestro planeta al surgir la vida,
y es posible contraponer argumentos sólidos a
quienes rechazan la posibilidad de una sopa
primitiva. Es posible que la naturaleza nos esté
jugando una mala pasada, pero no deja de ser
sorprendente no sólo la facilidad con la que
podemos sintetizar compuestos bioquímicos en
condiciones prebióticas, sino también el hecho de
que muchos de ellos se encuentran en meteoritos
que tienen la edad del Sistema Solar, y que son
el material del cual se formaron la Tierra y
otros planetas. Se trata de una casualidad?()
() Hace algunos años Stanley L. Miller y yo
mismo hicimos un cálculo, basado en la
estabilidad de los compuestos orgánicos y la
rapidez con la que ocurren las reacciones
prebióticas cuando son estudiadas en el
laboratorio, que sugiere que el origen y la
diversificación temprana de la vida no
involucraron tiempos de más de 10 millones de
años. Este intervalo de tiempo implica, por
supuesto, que si la vida es resultado de un
proceso de evolución que se dio con rapidez, no
hay razón alguna para pensar que ello ocurrió
únicamente en nuestro planeta. Es decir, nuestros
cálculos apoyan la idea de la vida es un fenómeno
extraordinariamente frecuente en el Universo,
pero hay que insistir en que no existe ninguna
evidencia directa de vida en otros planetas. No
hay que olvidar que el concepto de vida
extraterrestre es como el de la democracia todos
hablan de ella, pero nadie la ha visto o
experimentado. ()
90
Los seres vivos provienen del espacio exterior
Esta idea fue introducida en el s. XIX por S.
Arrhenius y se conoce como Panspermia. Dicha
teoría defiende que la vida en la Tierra se
habría propagado de un sistema solar a otro por
medio de esporas de microorganismos que viajaban
en meteoritos

• A favor tiene el hecho que
• Algunos cometas y meteoritos se han encontrado
  moléculas orgánicas
• Algunos meteoritos llegados a la Tierra tienen
  fósiles de lo que parecen bacterias

• En contra
• No se puede probar ni rebatir
• Pero, Cómo se originó la vida?

91
En 1972, Francis Crick y Leslie Orgel emitieron
la hipótesis de que la Tierra, y otros planetas,
fue sembrada deliberadamente por seres
inteligentes que vivían en sistemas solares
millones de años por delante de nosotros
(Panspermia dirigida)
EXISTE VIDA INTELIGENTE?... Y EN EL ESPACIO
EXTERIOR?
92
El radioastrómono estadounidense Frank Drake, en
la década de los años 80, calculó el número de
civilizaciones avanzadas capaces de poder
comunicarse por radioastronomía mediante la
siguiente fórmula
N R x fp x ne x f1 x fj x ft x fl
En esta fórmula, N Número de civilizaciones
capaz de comunicarse a través del espacio
interestelar y depende de lo siguiente
R Nº estrellas de la Vía Láctea. Conocido
41011
fp Fracción de estrellas con sistemas
planetarios. Aprox. 1/3
ne Promedio de planetas de cada sistema
planetario adecuados para el origen y desarrollo
de la vida. Aprox. 2
f1 fracción de planetas donde la vida puede
realmente desarrollarse. Aprox. 1/3
fj fracción de planetas con vida en los que
puede desarrollarse vida inteligente
Aprox. 1/100
ft fracción de planetas con vida inteligente
que puede dar lugar a una civilización capaz de
comunicaciones interestelares
fl fracción de planetas con una civilización
técnica con radioastronomía.
Dato muy variable que oscila entre 1/108 (si se
autodestruye) y 1/100 (no se autodestruye)
93
Teniendo en cuenta todos estos datos, el número
de civilizaciones capaces de comunicarse es
Si se autodestruye del orden de 10
planetas Si no se autodestruye del orden de
107 planetas