ÁREA DE BIOLOGÍA GUÍA DE APLICACIÓN

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2. EVOLUCIÓN G 2 – II PERÍODO _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________

 COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO

EJES TEMÁTICOS

2.1 Historia de la vida en la Tierra 2.2 Mecanismos de la Evolución 2.3 Evidencias de la Evolución 2.4 El origen de las especies

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Diferenciar los conceptos que generaron las teorías del origen de la vida. Comprender el proceso de evolución de la vida en la Tierra. Conocer las etapas establecidas durante la formación de la tierra y reconocer los diferentes períodos en cada era. Argumentar acerca de la variabilidad de las especies, los factores que influyen en su diferenciación y su importancia dentro del proceso evolutivo.

Hasta el presente, nuestro planeta sigue presentando una característica que lo diferencia completamente de cualquier otro planeta que hayamos podido descubrir en la porción del Universo que nos ha tocado vivir, y esta característica es, precisamente, la existencia de VIDA y, por tanto, la presencia de SERES VIVOS sobre su superficie. Nosotros, la especie humana, somos seres vivos y podríamos hacer una descripción de nuestras características, de lo que nos diferencia de todo aquello que no son seres vivos; estamos capacitados para diferenciar el mundo vivo del mundo no vivo, pero sin embargo hay algo que no podemos hacer, y es explicar qué es la vida: en el ámbito científico no existe, hoy, una definición de vida; sabemos quién tiene vida y quién no, pero no sabemos qué es ese soplo que nos diferencia de lo no vivo. Esto hace que tengamos que desviar nuestras preguntas hacia otros interrogantes; puesto que no sabemos qué es la vida, podemos preguntarnos: ¿Cómo y cuándo surgió la vida? ¿Cómo y cuándo surgieron los seres vivos? ¿Cómo ha llegado a formarse la enorme diversidad biológica que es una de las características de nuestro planeta? ¿Cómo surgió nuestra propia especie?

HISTORIA DE LA VIDA EN LA TIERRA I. Conteste las siguientes preguntas. A. ¿Cuál es la prueba de que la vida pudo haberse originado de materia no viviente en la Tierra primitiva? ¿Qué tipo de evidencia le gustaría tener antes de poder aceptar esta hipótesis? b. Si las primeras células con metabolismo aeróbico fueron mucho más eficaces para producir energía, ¿por qué no extinguieron a las células que solo cuentan con un metabolismo anaeróbico? c. Explique la hipótesis endosimbiótica para el origen de los cloroplastos y las mitocondrias. d. Mencione dos ventajas de la multicelularidad en plantas y animales. e. ¿Qué ventajas y desventajas tuvieron para su existencia sobre la superficie terrestre las primeras plantas que la invadieron? ¿Los primitivos animales terrestres?

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f.

Revise el material sobre la evolución de las plantas con flores. ¿Cómo atraían éstas a los animales para que llevaran el polen? (Es decir, ¿qué obtenían los animales?). ¿Por qué las coníferas ‘siguen predominando’ en las frías regiones del norte? g. Mencione las tendencias generales en la evolución de los vertebrados, de los peces a los anfibios a los reptiles a las aves y mamíferos. Explique cómo estas adaptaciones aumentaron la idoneidad de los diferentes grupos para la vida en la Tierra. h. Realice un cuadro comparativo de las eras geológicas donde se expongan los sucesos principales que se dieron evolutivamente en cada una de ellas. i. Describa la evolución de los seres humanos a partir de los primates iniciales. Incluye en su análisis características como la visión binocular, las manos que sostenían los objetos, la locomoción bípeda, la vida social, la fabricación de herramientas y el aumento del tamaño del cerebro j. Piensa que el estudio de nuestros antepasados puede darnos luz sobre el comportamiento de los seres humanos modernos. ¿Por qué sí, por qué no? k. Es probable que un biólogo respondiera a la vieja pregunta ‘¿qué es la vida?’, diciendo ‘la habilidad de autoduplicarse’. ¿Está de acuerdo con esta definición? De ser así, ¿por qué? En caso contrario, ¿cómo definiría la vida en términos biológicos? II. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura.

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Cámara de ebullición Condensador Flujo de agua fría Cámara de chispa eléctrica CH4, NH3, H2 Después de algunos días aparecen moléculas orgánicas

Este diagrama ilustra la historia de la Tierra en una esfera de reloj de 24 horas. Usa esta analogía para indicar en el diagrama los sucesos que se muestran a continuación:  Primeros humanos  Formación de la Tierra  Primeros animales  Primeras plantas terrestres  Primeros procariotas  Primeros eucariotas

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Bacteria aeróbica Célula procariótica depredadora La bacteria encerrada se multiplica, sus descendientes se convierten en mitocondrias Mitocondrias Células animales Una célula que contiene una mitocondria encierra a una cianobacteria fotosintética, formando otro organelo con membrana doble, los descendientes de la cianobacteria evolucionan y se convierten en cloroplastos Cianobacteria Células vegetales

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Homo erectus Homo ergaster Homo sapiens Australopitecos afarensis

MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN III. Conteste las siguientes preguntas: a. ¿Qué es el acervo génico? ¿Cómo establecería las frecuencias de los alelos en un acervo génico? b. Defina una población en equilibrio y describa las condiciones que se deben cumplir para que una población siga en equilibrio. c. ¿Cómo afecta el tamaño de la población la probabilidad de que haya cambios en las frecuencias de los alelos sólo por casualidad? d. Describa los tres tipos de selección natural. ¿Qué tipo o tipos es más probable que ocurran en ambientes estables y qué tipo o tipos en ambientes con cambios rápidos? e. ¿Qué es la selección sexual? ¿De qué manera la selección sexual es similar y diferente de otras formas de selección natural? f. Defina la selección del linaje y la idoneidad inclusiva. ¿Pueden estos conceptos ayudar a explicar la evolución del altruismo? g. Las extinciones han ocurrido a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. ¿Por qué debe importarnos que los humanos estemos causando ahora una extinción masiva?

EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN IV. Conteste las siguientes preguntas: a. La selección natural actúa sobre los individuos, pero solamente las poblaciones evolucionan. Explique por qué eso es verdad. b. Describa qué significa en verdad ‘la supervivencia del más apto’, escribiendo una explicación clara de lo que es la adaptación evolutiva. c. Distinga entre catastrofismo y uniformismo. ¿Cómo contribuyeron estas hipótesis al desarrollo de la teoría evolutiva? d. Describa la teoría de Lamarck sobre la herencia de características adquiridas. ¿Es válida? e. ¿Qué es la selección natural? Describa cómo la selección natural puede haber causado la reproducción diferencial entre los ancestros de los peces depredadores, nadadores rápidos, como la barracuda. f. Describa cómo la evolución ocurre a través de las interacciones entre el potencial reproductivo de las especies, el tamaño normal constante de las poblaciones naturales, la variación entre los individuos de una especie, la selección natural y la herencia. g. ¿Qué es la evolución convergente? Dé un ejemplo. h. ¿Cómo contribuyen la bioquímica y la genética molecular a la evidencia de que ocurrió la evolución? i. ¿La evolución mediante la selección natural produce ‘mejores’ organismos, en un sentido absoluto? ¿Estamos subiendo la Scala Naturae? Explique la respuesta. j. Describa y compare los puntos de vista de Platón y Darwin sobre la existencia de la variación en las poblaciones naturales. k. La idea de creación especial y el estudio de los fósiles tuvieron un impacto sobre el pensamiento evolucionista. Discuta ¿por qué a uno se le considera una tarea científica y por qué la otra no es científica? l. En términos de la evolución ‘el éxito’ puede definirse de muchas maneras. ¿Cuáles son los organismos de más éxito que puede recordar en relación con: 1. La persistencia a lo largo del tiempo, 2. La simple cantidad numérica de los individuos vivos actualmente, 3. Número de especies (por raza o linaje), 4. Espacio geográfico? m. ¿De qué manera estamos actuando los humanos como agentes de selección sobre otras especies? Nombre algunos organismos que se ven favorecidos por los cambios ambientales que causamos los humanos.

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V. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura.

A.

EVOLUCIÓN DEL CABALLO

 Los dientes se hicieron más grandes y fuertes, cambiando notablemente la dieta de los primeros caballos.  El tamaño del cuerpo mayor, tal vez en respuesta a la depredación.  Fuertes piernas y los cascos de gran desarrollo, tal vez en respuesta a la vida en las llanuras abiertas.

B.

ESTRUCTURAS HOMÓLOGAS                   

Animales voladores Animales nadadores Animales corredores Animales pensadores Pterodáctilo Ave Murciélago Delfín Foca Perro Borrego Humano Musaraña Húmero Radio Cúbito Carpo Metacarpo Falanges  

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES VI. Conteste las siguientes preguntas: a. Defina estos términos: especie, evolución de las especies, evolución alopátrica de las especies, evolución simpátrica de las especies. Explique cómo podrían trabajar la evolución alopátrica y simpátrica de las especies y dé un ejemplo hipotético de cada una de ellas. b. Muchas especies producen híbridos. ¿Son estas especies ‘verdaderas’? c. Un fármaco llamado colquicina afecta el huso mitótico e impide la división celular después de que los cromosomas se han duplicado al inicio de la meiosis. Describa cómo usaría la colquicina en una especie nueva poliploide de su flor favorita en el jardín. d. Haga una lista y describa los tipos diferentes de los mecanismos de aislamiento antes y después del apareamiento. e. Describa la evolución filética y divergente de las especies. Piense ¿qué podría distinguir entre estos dos mecanismos en el registro de fósiles? f. Los criadores han creado variedades de frutas y verduras sin semillas. Son triploides. Explique ¿por qué no tienen semillas? VII. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura.

A.

MODELOS DE EVOLUCIÓN ALOPÁTRICA Y SIMPÁTRICA DE LAS ESPECIES

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Evolución alopátrica Evolución simpátrica Aislamiento geográfico Divergencia genética Aislamiento reproductivo Aislamiento ecológico Divergencia genética

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