ON THE ORIGIN OF SPECIES BY MEANS OF NATURAL SELECTION, OR THE PRESERVATION OF FAVOURED RACES IN THE STRUGGLE FOR LIFE. BY CHARLES DARWIN, M.A., FELLOW OF THE ROYAL, GEOLOGICAL, LINNAEAN, ETC., SOCIETIES ; AUTHOR OF JOURNAL OF RESEARCHES DURING H.M.S. BEAGLE'S VOYAGE ROUND THE WORLD.'

LONDON: JOHN MURRAY, ALBEMARLE STREET.

1859

El camino a la Teoría de la Evolución

Desarrollo histórico • Aristóteles (384-322 a. C.) Reconoció vida anterior (fósiles). Ordenación jerárquica de los seres vivos (Scala Naturae, organismos simples – hombre). Clasificación: Plantas, Animales, Minerales.

• Naturalistas hasta S XIX Seres vivos como producto de la Creación Divina (cada ser vivo surgió tal cual es actualmente). Origen de la vida 4004 a. C. (SXVII, Arzobispo Ussher) .

Creacionismo Las especies permanecen fijas desde su creación

Ideas que precedieron a Darwin

• Buffon (1707-1788): las especies surgidas por creación divina pueden sufrir cambios en el tiempo por influencia del ambiente (proceso de degeneración o mejoramiento).

Ideas que precedieron a Darwin Catastrofismo S XIX Georges Cuvier (1769-1832) Fundador de la Paleontología de vertebrados. Reconocía la existencia de especies extinguidas. Postuló una serie de catástrofes como causantes de la extinción de las especies. Luego, surgían nuevas especies que reemplazaban a las existentes (ej. el Diluvio). Firme opositor a las ideas evolucionistas.

Ideas que precedieron a Darwin Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829). 1801: las especies cambian y descienden de otras especies (incluido Homo sapiens).

Mecanismo propuesto: a) la herencia de los caracteres adquiridos adaptciones adquiridas se transmiten a la descendencia (Ej. cuello de Jirafa; uso o desuso de órganos). b) Impulso (voluntad) de cada criatura a alcanzar una complejidad mayor.

Influencias que recibió Darwin Charles Lyell (1797-1875) geólogo “Principios de geología”. Principio del Uniformismo Leyes físicas y químicas invariables Eventos geológicos del pasado son iguales a los observados en el presente.

Cambio geológico continuo y gradual en el curso de la historia de la Tierra. LA TIERRA ERA ANTIGUA!!!! Millones de años

La travesía del Beagle 1831 - 1836

• Malthus • Sel. artificial

• Wallace

Teoría de la evolución de Darwin

A. R. Wallace (1823-1913)

1) Cambio perpetuo 2) Origen común

C. Darwin (1808-1882)

3) Multiplicación de las especies 4) Gradualismo 5) Selección natural

Teoría de la evolución de Darwin 1) Cambio perpetuo Los organismos sufren cambios entre

generaciones a lo largo del tiempo. El mundo vivo está en cambio permanente. Evidencia el registro fósil que documenta los cambios en la diversidad animal (fósiles-estratos geológicos, fósiles guía).

Tendencia evolutiva: Evolución del caballo

G. Gaylord Simpson

m. de a.

1,7

Variación temporal? 5,2

Rasgos Tamaño corporal

23

Superficie de dientes Estructura de las patas (Nro. de dedos)

36

57

Teoría de la evolución de Darwin 2) Origen común Todas las formas de vida descienden de un antecesor común.

Evidencia: estudios de Biología Comparada (morfológicos, de estructura celular, moleculares ). La historia de la vida tiene la estructura de un árbol evolutivo ramificado (Filogenia).

Reconstrucción de la genealogía de todos los seres vivos

Patrones de semejanzas y diferencias

Homología: Evidencia del origen común Homología: Característica heredada, con alguna modificación, del correspondiente rasgo de un antecesor común.

Patrones de conexión de extremidades de vertebrados

Caracteres homólogos

= origen evolutivo

Homologías estructurales, moleculares, cromosómicas

= función ≠ origen

Filogenia (datos moleculares)

Utilización de genomas completos

H. Dopazo

Teoría de la evolución de Darwin 3) Multiplicación de las especies El proceso evolutivo produce especies nuevas a partir de las antiguas (especiación). B

C

A

Proceso ramificado

Especie (concepto biológico) poblaciones de organismos que descienden de un antecesor común y que se reproducen SÓLO entre sí.

BARRERAS REPRODUCTIVAS

Tipos de especiación

Alopátrica

Simpátrica

Ernst Mayr

Tipos de especiación Alopátrica : es la especiación que resulta de la aparición de barreras reproductoras entre poblaciones geográficamente separadas. Población 1

Vicariante

Cambio geológico (fragmentación del hábitat) Población1

Población 1’

Especie1

Especie 2 1

Suceso fundador Población 1

Emigración Población 1’

Especie 1

Especie 2

Tipos de especiación Simpátrica: es la especiación que resulta de la aparición de barreras reproductoras en una población sin separación geográfica.

Se especializan en ocupar distintos nichos (Ej. por alimentación diferencial)

Cotos del Lago Baikal (Siberia)

Tipos de especiación

Tipos de aislamiento reproductivo Precigótico • Espacial

• Temporal • Estacional

• Mecánico • Comportamental

Diurna

Nocturna

Tipos de aislamiento reproductivo Postcigótico Si las especies no se han diferenciado suficientemente se pueden formar cigotos híbridos. • no completan su desarrollo. • son estériles (Ej. mula).

Radiación adaptativa Producción de especies ecológicamente distintas a partir de un antecesor común.

Pinzones de Darwin, Islas Galápagos

Continente

Teoría de la evolución de Darwin 4) Gradualismo

Las grandes diferencias entre las especies se originan por la acumulación gradual de muchos cambios menores durante largos períodos de tiempo (millones de años). Cambios cuantitativos

Cambios cualtitativos

Tiempo (m. de años)

Modelo gradualista

Modelo del equilibrio puntuado

Niles Eldredge Stephen Jay Gould

Especiación gradual

• Especiación brusca (miles de años)

• estasis • suceso fundador: nuevas especies a partir de poblaciones pequeñas y periféricas

Transición

Teoría de la evolución de Darwin 5) Selección natural Dentro de las poblaciones existe variación al azar en rasgos anatómicos, fisiológicos, comportamentales.  La variación es heredable.  La disponibilidad de alimentos y otros factores limitan el crecimiento de la población para todas las especies. . Las variantes más favorables en cuanto a la explotación del ambiente sobrevivirán diferencialmente y serán transmitidas a las siguientes generaciones. (ADAPTACIÓN) Los organismos con diferentes variantes producen distinto número de descendientes (Reproducción diferencial). Extensión de rasgos favorables a lo largo de muchas generaciones puede conducir a la aparición de nuevas especies. Procesos naturales pueden producir adaptaciones

Selección Natural: Melanismo industrial

Biston betularia

Selección Natural: Melanismo industrial

Biston betularia

Modelo de Darwin de la evolución por selección natural Observación 1 Gran fertilidad potencial Crecimiento exponencial Observación 2 Las poblaciones naturales en gral. NO crecen exponencialmente

Implicancia 1

Competencia por la supervivencia

Tamaño casi cte

Observación 4

Observación 3

Existe variación

Recursos naturales

limitados

Observación 5 La variación es heredable

Implicancia 2

Implicancia 3

Las variantes ventajosas tienen mayores tasas de supervivencia y Reproducción = selección natural

La selección natural luego de muchas generaciones produce gradualmente nuevas adaptaciones y nuevas especies

Revisiones de la Teoría de Darwin • La herencia se visualizaba como un proceso de mezcla. Crítica a Darwin: Los caracteres favorables se van diluyendo en la siguiente generación, siendo ineficaz la selección natural. • Darwin apoyaba la herencia Lamarckiana.

Se carecía de la teoría de la herencia

Neodarwinismo: Teoria de Darwin revisada por Weissmann

Gregor Mendel (1822-1884)

Teoría sintética (1930) Evolución como cambio en la composición genética de las poblaciones

Evolución

Microevolución

Macroevolución

(Frecuencias alélicas de los genes en poblaciones)

(Evolución a gran escala:

Decadas - milenios

Filogenia, nuevas estructuras y diseños, tendencias evolutivas, radiación adaptativa, extinciones en masa) M. de años – Cientos de M. de años

Estudio microevolutivo

Grupo sanguíneo B en Europa

Estudio macroevolutivo

Extinción de fondo: 180-300 especies extinguidas c/ 26 m. de años

Estudio macroevolutivo Tasas de extinción y especiación diferencial en antílopes Ñu