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Origen y evolución de los seres vivos

OBJETIVOS 1. Conocer las diversas interpretaciones del origen de la vida y el trabajo realizado por los científicos a lo largo del tiempo. 2. Analizar las principales teorías sobre la evolución de las especies. 3. Explicar las líneas básicas y las pruebas que demuestran la evolución de las especies.

4. Describir los mecanismos de la selección natural, la especiación y la adaptación al medio. 5. Conocer la evolución de los homínidos y las características básicas de cada especie. 6. Reconocer y valorar la importancia de los avances científicos y su influencia en el pensamiento y la sociedad.

CONTENIDOS CONCEPTOS

• Origen de la vida. Principales teorías. (Objetivos 1 y 6) • Fijismo. (Objetivo 2) • Evolucionismo: lamarckismo, darwinismo, neodarwinismo y equilibrio puntuado. (Objetivos 2, 3 y 6) • Pruebas de la evolución. (Objetivo 3) • Variabilidad, selección natural, presión de selección y adaptación. (Objetivo 4) • Especiación. Mecanismos de aparición de nuevas especies. (Objetivo 4) • Evolución de los homínidos. (Objetivo 5)

PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES

• • • •

ACTITUDES

• Interés por el proceso evolutivo de los seres vivos. • Valorar el trabajo científico en el desarrollo de las hipótesis sobre el origen y evolución de la vida.

Manejo adecuado de los contenidos para ratificar o rechazar diferentes hipótesis. Interpretación de los mecanismos de la evolución a partir de diferentes especies. Elaboración de esquemas sobre las diferentes teorías y los mecanismos de la evolución. Construcción de un esquema evolutivo con las diferentes especies de homínidos.

EDUCACIÓN EN VALORES Educación ambiental Desde el origen de la vida hasta nuestros días, los seres vivos hemos sido partícipes de muchos de los cambios que se han producido en el medio. Algunos, como el cambio de una atmósfera reductora a oxidante, fueron catastróficos, pero permitió a los seres vivos colonizar nuevos medios. Hoy día, como resultado del proceso evolutivo, la vida está presente en prácticamente todos los medios. Muchos de los cambios que actualmente

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provocamos las personas en el medio como resultado de determinados procesos, tienen claras influencias negativas en el entorno (destrucción y fragmentación de hábitats, contaminación, cambio climático, etc.). Algunas de estas alteraciones están siendo tan rápidas que no podemos predecir realmente las consecuencias que pueden tener. Es necesario adoptar una conciencia ecológica global que valore la importancia de cuidar nuestro planeta.

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COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el medio físico La sección CIENCIA EN TUS MANOS, Paleobiogeografía de la expansión humana, pág. 91, invita a comprender cómo se produjo la distribución geográfica de las distintas especies humanas. En este apartado se puede apreciar la importancia que tiene la relación entre las diferentes parcelas del conocimiento científico (paleogeografía, antropología, etcétera), para poder obtener conclusiones sobre cómo y bajo qué condiciones se produjo la expansión de las especies humanas por el mundo. UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, pág. 93, pone en práctica los conocimientos adquiridos en la unidad, para analizar un caso de cambio de presión de selección, a través del ejemplo de la mariposa del abedul, Biston betularia. Esta actividad nos permite aplicar los conceptos vistos en la unidad en un ejemplo real. En las actividades 42, 45 y 53 se requiere la interpretación de imágenes para diferenciar y comprender los mecanismos evolutivos y realizar correctamente las actividades.

Comunicación lingüística Las actividades 19 y 27 remiten al anexo conceptos clave, de esta forma se fomenta la búsqueda de información en el diccionario.

Para poder interpretar y describir el proceso evolutivo, entender cómo se produjo y diferenciar las distintas ideas que se han desarrollado en la unidad, es imprescindible la interpretación de esquemas y dibujos, entre los que destacan los experimentos desarrollados, o la explicación de las distintas teorías evolucionistas. Los esquemas claros y concretos sobre la evolución de los homínidos son también muy importantes. EL RINCÓN DE LA LECTURA, La ascendencia del ser humano, pág. 95, reflexiona sobre la capacidad de los humanos para colonizar e invadir nuevos territorios, y su relación con el desarrollo de herramientas. El texto permite reflexionar sobre la importancia de los avances tecnológicos para satisfacer nuestras necesidades.

Autonomía e iniciativa personal Esta unidad requiere la aplicación e interpretación de los contenidos para valorar críticamente el desarrollo científico. Además, les permitirá tener un criterio objetivo para diferenciar las teorías sobre el origen de la vida y de la evolución de los seres vivos. Asimismo promueve la curiosidad y el interés ante los nuevos descubrimientos que sobre la evolución humana añaden excavaciones como la de Atapuerca, y que, poco a poco, hacen avanzar el conocimiento que tenemos sobre la evolución de nuestra propia especie.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Ejercicios prueba 1

Ejercicios prueba 2

a) Describir las teorías que tratan de explicar el origen de la vida. (Objetivo 1)

1y2

1y2

b) Conocer y diferenciar los aspectos principales de la teoría fijista y las evolucionistas. (Objetivos 2 y 3)

3, 4, 5 y 8

3, 4, 5, 7y8

c) Explicar las pruebas que avalan la evolución de las especies. (Objetivo 3)

6

6

d) Conocer los mecanismos que intervienen en la evolución de las especies. (Objetivo 4)

5y7

5y7

e) Comprender el origen de las diferentes especies. (Objetivos 4 y 5)

7y9

7

f) Conocer las características básicas del proceso de hominización. (Objetivo 5)

10

10

g) Componer diferentes esquemas que expliquen los contenidos de la unidad. (Objetivos 1, 2 y 3)

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FICHA 1

RECURSOS PARA EL AULA

CONOCIMIENTOS PREVIOS

CONOCIMIENTOS

PREGUNTAS TIPO

Origen de la vida

¿Cuándo crees que apareció la vida? ¿Cómo piensan los científicos que apareció? ¿La vida apareció en la Tierra o vino de otro planeta?

Generación espontánea

¿Qué entiendes por generación espontánea? ¿Está admitida en la actualidad?

Síntesis prebiótica

¿Qué significa síntesis prebiótica? ¿Qué es el «caldo» primordial? ¿Qué experimento apoyó esta hipótesis?

Pruebas evolutivas

¿Cuáles son las pruebas que apoyan la evolución? ¿En qué se basan las pruebas paleontológicas? ¿Qué diferencia hay entre evolución convergente y divergente?

Fijismo y creacionismo

¿Qué proponen las teorías fijistas y creacionistas respecto a la evolución? ¿En qué consiste el catastrofismo?

Lamarckismo

¿Qué es la herencia de los caracteres adquiridos? ¿Qué dice la hipótesis del uso y desuso de los órganos? ¿En qué principios se basó Lamarck para su teoría?

Darwinismo

¿Cuáles son las bases del darwinismo? ¿En qué consiste la selección natural? ¿Qué dos científicos propusieron esta teoría?

Neodarwinismo

¿Qué diferencia al neodarwinismo del darwinismo? ¿Por qué se le llama también teoría sintética? ¿Qué importancia tiene la genética en esta teoría?

Equilibrio puntuado

¿Quién propone esta teoría? ¿En qué datos se basa? Según esta teoría, ¿la evolución es continua o se da a saltos?

Especiación

¿En qué consiste la especiación? ¿Cuántos tipos de especiación conoces? ¿Qué significa aislamiento reproductivo?

CONTEXTO CIENTÍFICO El hecho evolutivo es difícil de comprender. Se trata de un proceso, como muchos otros, en el que no se puede experimentar en un laboratorio. En algunos aspectos, la evolución se entremezcla con la filosofía y, en ocasiones, al hablar de ella sin demasiada base científica se producen graves errores conceptuales. Por descontado, no todos los científicos la admiten. El contexto histórico en el que se han ido desarrollando las distintas teorías evolutivas es importante, ya que, en ocasiones, las ideas religiosas han influido en la aceptación o rechazo de la evolución. Eminentes científicos de los siglos XVIII y XIX interpretaron literalmente la Biblia, dando pie a teorías fijistas y creacionistas.

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El lamarckismo es una teoría muy intuitiva y fácil de entender, pero se basa en la observación superficial de los hechos. Las ideas preconcebidas son abundantes, se debe insistir en las críticas recibidas y poner ejemplos en los que se demuestre que los caracteres adquiridos no son heredables. Es importante comentar el entorno social de Darwin y Wallace, y las observaciones obtenidas en el viaje a bordo del Beagle. La importancia de la selección natural y la repercusión en el mundo científico de la nueva teoría. También la modificación que significa el neodarwinismo con los nuevos conocimientos de la genética. Por último, las últimas teorías evolutivas, todavía en revisión, quizá modifiquen los conceptos aprendidos en la actualidad.

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FICHA 2

RECURSOS PARA EL AULA

MOTIVACIÓN

Recetas para fabricar ratones, gusanos y escorpiones Tópico: GENERACIÓN ESPONTÁNEA Carácter: curiosidad Si se toma un trozo de ropa interior sudada y se coloca con unos granos de trigo en un frasco abierto, transcurridos unos 21 días, el olor cambia y el fermento, proveniente de la ropa interior y penetrando a través de la cáscara en el grano, transforma el trigo en ratones. Pero lo que es más destacable es que los ratones que surgen pertenecen a ambos sexos, y que estos ratones son capaces de reproducirse con éxito con ratones nacidos naturalmente de sus progenitores […]. Pero aún más sorprendente resulta el hecho de que los ratones surgidos del trigo y de la ropa interior no son ratones pequeños, ni tan solo adultos en miniatura o ratones incompletos, ¡sino que son ratones adultos! El agua de la fuente más pura, colocada en un recipiente impregnado por el aroma de un fermento, se enmohece y engendra gusanos. Los olores que se elevan desde el fondo de los pantanos producen ranas, babosas, sanguijuelas, hierbas... Hagan un agujero en un ladrillo, introduzcan [allí] albahaca triturada, coloquen un segundo ladrillo sobre el primero de modo de cubrir totalmente el agujero, expongan los dos ladrillos al sol y, al cabo de algunos días, el olor de la albahaca, actuando como fermento, transformará [a la hierba] en verdaderos escorpiones. JAN BAPTIST VAN HELMONT, modificado de diversas fuentes.

Lamarck: uso y desuso de los órganos Tópico: LAMARCKISMO Carácter: ampliación Pues el verdadero orden de las cosas que se trata de considerar en todo esto consiste en reconocer: 1.º, que todo cambio un poco considerable y en seguida mantenido en las circunstancias en que se encuentra cada raza de animales, opera en ella un cambio real de necesidades; 2.º, que todo cambio en las necesidades de los animales produce en ellos nuevas acciones para satisfacerlas, y por consecuencia otros hábitos; 3.º, que necesitando toda nueva necesidad nuevas acciones para satisfacerla, exige del animal que la experimente, ya el empleo más frecuente de tal parte que las necesidades crean insensiblemente en él por los esfuerzos de su sentimiento interior. […] Primera ley. En todo animal que no ha traspasado el término de sus desarrollos, el uso frecuente y sostenido de un órgano cualquiera lo fortifica poco a poco, dándole una potencia proporcionada a la duración de ese uso, mientras que el desuso constante de tal órgano le debilita y hasta le hace desaparecer.

Segunda ley. Todo lo que la Naturaleza hizo adquirir o perder a los individuos por la influencia de las circunstancias en que su raza se ha encontrado colocada durante largo tiempo, y consecuentemente por la influencia del empleo predominante de tal órgano, o por la de su desuso, la naturaleza lo conserva por la generación en los nuevos individuos, con tal de que los cambios adquiridos sean comunes a los dos sexos, o a los que han producido estos nuevos individuos. JEAN-BAPTISTE LAMARCK (1809), Filosofía zoológica, cap. VII, pp. 174-175.

Extinción en masa Tópico: EQUILIBRIO PUNTUADO Carácter: ampliación La cuestión principal que plantea la extinción en masa ha sido siempre: ¿Hay alguna pauta acerca de quién consigue pasar y quién no?; y si es así, ¿qué es lo que produce dicha pauta? […] 1. El modelo aleatorio. Apenas necesito decir que si una extinción en masa opera como una lotería genuina, en la que cada grupo posee un billete no relacionado con sus virtudes anatómicas, entonces la contingencia, y la máxima extensión de probabilidades a la hora de volver a tocar la cinta de la vida, han sido probadas. […] La distribución geográfica fue prácticamente el único factor que Jablonski pudo correlacionar con la probabilidad de supervivencia: cuanto mayor es el área habitada por un grupo, mayor es su probabilidad de salir del lance. […] Cuanto más espacio uno ocupa normalmente, mayor es la probabilidad de encontrar un lugar en el que esconderse. 2. El modelo de las reglas diferentes. Yo no creo que la aleatoriedad total predomine en las extinciones en masa […]. Pienso que la mayoría de supervivientes salen del percance por razones específicas, con frecuencia un complejo conjunto de causas. Pero también sospecho fuertemente que en una gran mayoría de casos, los rasgos que aumentan la supervivencia durante una extinción lo hacen de maneras que son incidentales y que no están relacionadas con las causas de su evolución en primer lugar. […] Los animales desarrollan por evolución su tamaño, su forma y su fisiología bajo la selección natural en épocas normales, y por razones específicas […]. Y aquí aparece una extinción en masa, con sus «reglas diferentes» para la supervivencia. Bajo las nuevas reglamentaciones, tus mejores rasgos, la causa de la prosperidad previa, pueden ser ahora tu toque de difuntos. Un rasgo sin significado previo, […] puede tener ahora la clave de tu supervivencia. STEPHEN JAY GOULD (1999), La vida maravillosa. Ed. Crítica, pp. 313-315.

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FICHA 3

BANCO DE DATOS. FECHAS Y PERSONAJES CLAVE EN EL ORIGEN DE LA VIDA Y LA EVOLUCIÓN (I)

3500 a.C. Sumerios y babilonios. Idea de creación discontinua en los poemas de Ziusudra y Gilgamés, en ellos se habla del diluvio universal. 2500 a.C. Egipcios. Idea de creación continua. En la mitología egipcia de la creación se relata que en un principio existía Ptah, el dios eterno, y Nun, las aguas primordiales, estáticas y en tinieblas. Ptah concibió en su corazón a Atum y lo creó al pronunciar su nombre. Atum creó la tierra, la luz y la vida. Siglo XIII a.C. Génesis. Primer libro de la Biblia en el que se relata la creación. Anaximandro de Mileto (611-547 a.C.). Filósofo griego, precursor de los teóricos del evolucionismo, ya que afirmaba que el hombre procedía del pez, aunque lo explicaba al modo mítico. Anaxágoras de Clazómenes (500-428 a.C.). Filósofo griego. Fue el primero que propuso un origen cósmico para la vida en su obra Sobre la naturaleza. Platón de Atenas (428-347 a.C.). Según su teoría de las ideas, nuestro mundo es reflejo de un mundo perfecto; en este mundo, los cambios se producen de forma gradual. Aristóteles de Estágira (384-322 a.C.). Desarrolló la idea de la Scala naturae. En la Naturaleza, los seres vivos más sencillos dan lugar a los más complejos. Apolonio de Rodas (295-230 a.C.). En la Argonáutica se consigna que Orfeo cantaba que, en el principio, Eros se encontraba en el seno del Caos (materia informe), por lo que era el más antiguo de los dioses y perfecto en sí mismo. Tito Lucrecio Caro (99-55 a.C.). En De rerum natura (Sobre la naturaleza de las cosas) afirma que todos los seres vivos están relacionados. San Agustín (354-430) se atreve a plantear someramente la existencia de algún tipo de evolución, pero sin la menor trascendencia.

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RECURSOS PARA EL AULA

Siglo XVI. Se escribe en caracteres latinos el Chilam Balam (Libros del adivino de las cosas ocultas), obra maestra de la literatura maya yucateca, de carácter mitológico y profético precolombino. Francesco Redi (1626-1698). Médico y naturalista italiano, primero en demostrar la falsedad de la generación espontánea de los seres vivos. Karl von Linné, Linneo (1707-1778). Biólogo y médico sueco. Fue uno de los primeros defensores de las teorías creacionistas y de la inmutabilidad de las especies. De sus obras destaca Systema Naturae, en la que clasifica los seres conocidos con su nomenclatura binomial, utilizada todavía en la actualidad. Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (17071788). Naturalista francés que en su Historia Natural rechazó la fijación de las especies y sostuvo que existía una gradación entre todas, y que no había diferencias esenciales entre plantas y animales. Jonh Turberville Needham (1713-1781). Sacerdote católico británico. Ferviente defensor de la generación espontánea, realizó una serie de experimentos para probarla. Lazzaro Spallanzani (1729-1799). Biólogo italiano. Contrario a la generación espontánea de los seres vivos, se enfrentó a Needham con otros experimentos que rebatían las ideas de éste. Jean-Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829). Naturalista francés. Planteó la primera teoría evolucionista que se oponía a la inmutabilidad de las especies. Su obra principal fue Filosofía zoológica, publicada en 1809. Thomas Robert Malthus (1766-1834). Economista británico. Publicó un ensayo sobre demografía que sirvió de inspiración para el desarrollo de la teoría evolutiva de Darwin y Wallace.

1540. Se escribe el Popol-Vuh en lengua maya-quiché y caracteres latinos, en él se recoge el mito de la creación del mundo y del hombre.

Georges Cuvier (1769-1832). Biólogo francés. Mediante el estudio del registro fósil propone su teoría de las revoluciones o catástrofes de la Tierra: «Dios crea nuevos seres después de cada cataclismo, el último conocido es el diluvio universal».

Jan Baptist van Helmont (1577-1644). Químico y médico flamenco que defendió la generación espontánea de los seres vivos, llegando a proponer experimentos para crear ratones y otros animales.

Sir Charles Lyell (1797-1875). Geólogo británico. Su obra Principios de geología contribuyó a la elaboración de la teoría evolutiva de Darwin y Wallace.

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FICHA 4

RECURSOS PARA EL AULA

BANCO DE DATOS. FECHAS Y PERSONAJES CLAVE EN EL ORIGEN DE LA VIDA Y LA EVOLUCIÓN (II)

Charles R. Darwin (1809-1882). Naturalista británico. Propuso la teoría de la evolución de las especies mediante la selección natural. Su obra más importante fue El origen de las especies (1859). Gregor Mendel (1822-1884). Botánico austríaco. Estableció las bases de la herencia de los caracteres, pero su obra pasó inadvertida hasta que Hugo de Vries, Karl Erich Correns y Erich Tschemark, en 1900, redescubren y bautizan las leyes de Mendel. Louis Pasteur (1822-1895). Microbiólogo francés. Refutó la teoría de la generación espontánea. Alfred Russell Wallace (1823-1913). Naturalista británico. Llegó a las mismas conclusiones que Darwin sobre la teoría de la evolución. Publicó La ley que regula la aparición de las nuevas especies. Thomas Henry Huxley (1825-1892). Biólogo británico. Defendió las ideas de Darwin frente a los antievolucionistas de la época. 1831-1836. Viaje de Darwin a bordo del Beagle alrededor del mundo en el que obtuvo numerosas pruebas para su teoría evolutiva. Hugo de Vries (1848-1935). Botánico holandés. En 1900 redescubrió los trabajos de Mendel. Henry Fairfield Osborn (1857-1935). Paleontólogo estadounidense. Describió la radiación adaptativa. Svante August Arrhenius (1859-1927). Físico y químico sueco. Propuso la hipótesis de la panspermia, según la cual la vida podría transmitirse de un astro a otro mediante pequeños seres vivos capaces de atravesar el espacio cósmico. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Biólogo estadounidense. Fundador de la teoría cromosómica de la herencia con sus trabajos sobre genética en la mosca Drosophila melanogaster. Estos conocimientos modificaron la teoría de Darwin-Wallace. Sewall Wright (1889-1988). Genetista estadounidense. Fue uno de los creadores de la genética de las poblaciones y del neodarwinismo. Ronald Aylmer Fisher (1890-1962). Biólogo y estadístico británico. Fue uno de los creadores de la genética de las poblaciones y del neodarwinismo. Elaboró instrumentos matemáticos nuevos para analizar los resultados genéticos.

John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964). Biólogo y matemático indio de origen británico. Fue uno de los creadores de la genética de las poblaciones y del neodarwinismo. Publicó una teoría parecida a la de Oparin sin conocimiento previo. Aleksandr I. Oparin (1894-1980). Bioquímico ruso. Postuló que a partir de moléculas inorgánicas sencillas, presentes en la atmósfera primitiva, se formaron moléculas orgánicas más complejas. Theodosius Dobzhansky (1900-1975). Naturalista y genético estadounidense. Formuló la teoría sintética de la evolución. George Gaylord Simpson (1902-1984). Paleontólogo estadounidense especialista en vertebrados fósiles. Fue un gran defensor del neodarwinismo. Stanley Lloyd Miller (1930). Bioquímico estadounidense. En 1953, cuando recreaba las condiciones de la atmósfera primitiva en el laboratorio, consiguió producir compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, lo que apoyaba la hipótesis de Oparin. Motoo Kimura (1924-1994). Biólogo japonés. En 1968 propuso la teoría evolutiva del neutralismo. Stephen Jay Gould (1941-2002). Paleontólogo y divulgador científico estadounidense. En 1972, junto a Niels Eldredge, propuso la teoría evolutiva del equilibrio puntuado, para explicar los huecos existentes en el registro fósil y su significado. Niels Eldredge (1943). Paleontólogo estadounidense. En 1972, junto con Stephen Jay Gould, propuso la teoría del equilibrio puntuado. Richard Dawkins (1941). Sociobiólogo nacido en Nairobi de ascendencia británica, en 1976 propone la teoría de El gen egoísta, en ella los cuerpos de los seres vivos son meros contenedores de genes. John B. Corliss. En 1977 descubrió manantiales submarinos de agua caliente en el fondo oceánico con complejos ecosistemas asociados. J. William Schopf. En 1992 desveló la existencia de microfósiles de 3 460 M.a. de antigüedad. David S. McKay (1936). En 1996 descubrió posibles restos de bacterias fósiles en un meteorito procedente de Marte y caído hace 13 000 años en la Antártida.

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FICHA 5

RECURSOS PARA EL AULA

EVOLUCIÓN DE LOS CINCO REINOS

HONGOS

METAFITAS (PLANTAS)

CORDADOS PRIMITIVOS

VERTEBRADOS

ASCOMICETOS PLANTAS CON SEMILLA BASIDIOMICETOS NIVEL PLURICELULAR

UROCORDADOS ARTRÓPODOS

ANÉLIDOS

EQUINODERMOS

BRAQUIÓPODOS

ECTOPROCTOS

FORONIDEOS

BRIOFITAS

ZIGOMICETOS

MOLUSCOS

SIPUNCÚLIDOS

CENLENTERADOS CTENÓFOROS

PLATELMINTOS ALGAS PARDAS

ALGAS VERDES

NIVEL UNIICELULAR

ALGAS ROJAS

MIXOMICETOS

ESPONJAS

OTROS GRUPOS DE PROTOZOOS

DOS CILIA

NIVEL PROCARIOTA

AS AMEB

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BACTERIAS ALGAS VERDEAZULES

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FICHA 6

RECURSOS PARA EL AULA

EN TORNO A LA EVOLUCIÓN OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES

Estudio de la «evolución» de un objeto cotidiano La evolución biológica puede compararse con la tecnológica. Los inventos del ser humano hacen que los objetos o herramientas comunes se perfeccionen y paulatinamente vayan apareciendo nuevos modelos que desplazan a los anteriores por quedar obsoletos. Se propone que el alumno estudie las diferentes formas o modelos de un objeto (por ejemplo: abrelatas, sacacorchos, encendedor, etc.) a lo largo de los últimos siglos e investigue cuándo se inventó, la época durante la que se fabricó, la energía que utiliza, el hecho que lo «extinguió», las mejoras que sufrió, etc.

Simulación de un cambio en la frecuencia del color en una población Se disponen sobre una mesa blanca treinta cartoncitos de 3 ⫻ 3 cm, blancos y negros en igual proporción, que simularán a las presas. Un alumno actúa como depredador y retirará (cazará) de la mesa cinco negros (muy visibles) y uno blanco (camuflado). Otro alumno añadirá a la mesa un cartoncito blanco (nacimiento) por cada pareja blanca y uno negro por cada pareja negra, siempre del mismo color. Los alumnos actuarán por turno. Al cabo de unos cuantos turnos se estudiará cómo ha cambiado la frecuencia de color. Cuando queden pocos negros (más de dos), se propone trasladar todos los cartoncitos a una mesa negra y continuar el experimento, pero invirtiendo las proporciones de las capturas. Deberán comparar esta simulación con el ejemplo de las polillas del abedul.

Estudio de una adaptación Presentar al alumno un ser vivo con adaptaciones patentes a un medio especial y proponerle unas preguntas para que las investigue. Ejemplo 1: un pingüino de la Antártida. ¿Qué tipo de animal es?, ¿por qué no vuela?, ¿cómo son sus plumas?, ¿qué come?, ¿cómo se desplaza?, ¿por qué tiene el vientre blanco y el dorso negro?, ¿tiene órganos vestigiales?, etc. Ejemplo 2: un cactus del desierto. ¿Qué tipo de vegetal es?, ¿por qué tiene su tallo acanaladuras?, ¿cómo son sus hojas?, ¿cómo obtiene el agua?, ¿cómo son sus raíces?, etc. Ejemplo 3: una ardilla voladora. ¿Qué tipo de animal es?, ¿vuela realmente?, ¿qué órgano utiliza para desplazarse?, ¿dónde vive?, ¿está relacionada su alimentación con el lugar en el que vive?

Realización de un árbol filogenético Al estudiante se le facilita un grupo de conchas, ammonites u otros fósiles para que los ordene según unos criterios preestablecidos, como la forma y la edad del fósil. Esa ordenación debe seguir unas pautas que puede fijar el alumno de manera que, al final de la experiencia, pueda emitir una hipótesis sobre la filogenia de los individuos estudiados. La realización del árbol filogenético deberá comprender el eje cronológico y el morfológico, los posibles linajes y bifurcaciones. Para finalizar el trabajo se compara el expuesto por el profesor y se discuten las conclusiones.

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FICHA 7

RECURSOS PARA EL AULA

ESTUDIO DE LA SERIE FILOGENÉTICA DEL CABALLO (I)

Objetivo

Material

Estudiar las diferencias anatómicas entre los distintos antecesores del caballo actual.

• Lámina de la serie filogenética del caballo. • Lápices de colores. • Regla graduada en milímetros.

Interpretar el modo de vida en relación con su estructura.

INTRODUCCIÓN En ocasiones se encuentran restos fósiles de seres que constituyen una serie casi continua en la evolución y que nos permiten estudiar los pasos seguidos hasta la forma actual. En realidad, la serie filogenética del caballo no significa obligatoriamente una sucesión, es más bien una reunión de fósiles emparentados, distanciados en el tiempo y en el espacio, pero se ajustan de tal modo entre sí que se utiliza como paradigma de serie filogenética.

PROCEDIMIENTO 1. Marca los huesos de los dedos con el siguiente patrón: el segundo de rojo, el tercero de amarillo, el cuarto de verde y el quinto de azul. 2. Mide el tercer metacarpiano del tercer dedo (es el hueso más largo), la longitud de los cráneos y la de los molares. 3. Rellena la tabla con los datos y las medidas correspondientes. Fósil

Edad

Altura

Metacarpiano

Cráneo

Molar

Equus Pliohippus Merychippus Mesohippus Hyracotherium

TRABAJO A REALIZAR • ¿A qué piensas que es debida la reducción del número

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de dedos, a que se atrofiaran por falta de uso o a alguna mutación?

bosques tropicales, mientras que el resto vivía en praderas. ¿Crees que ha tenido alguna ventaja para estas especies el aumento de estatura?

• Si la reducción del número de dedos se hubiera debido

• Observando la estructura y tamaño de los molares, y sa-

a la aparición de mutaciones, ¿cuántas mutaciones crees que deberían haber ocurrido desde el Hyracotherium hasta el Equus ? ¿Cada cuánto tiempo, por término medio, aparecería cada mutación?

biendo que unos se alimentaban de hojas blandas de árboles y otros de hierba abrasiva de la pradera, ¿podrías predecir la dieta de estos animales?

• Si en los bosques hay muchos árboles y en las praderas

• Según los datos paleontológicos de los lugares en los que se encontraron los fósiles, Hyracotherium vivía en

ninguno, ¿tendrán relación estos ambientes con la carrera y con el número de dedos de estos animales?

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FICHA 8

RECURSOS PARA EL AULA

ESTUDIO DE LA SERIE FILOGENÉTICA DEL CABALLO (II)

RECONSTRUCCIÓN

CUATERNARIO

CRÁNEO

MOLAR

PATA DELANTERA

PLIOCENO

2 M.a.

Equus caballus Caballo doméstico actual (desde hace 2 M.a.). Altura: 1,6 m.

MIOCENO

15 M.a.

Pliohippus Plioceno reciente (7 - 2 M.a). Altura: 1,2 m.

OLIGOCENO 40 M.a.

Merychippus Mioceno - Plioceno (26 - 7 M.a.). Altura: 1,0 m.

Mesohippus Oligoceno (38 - 26 M.a.). Altura: 0,6 m.

EOCENO

TERCIARIO

25 M.a.

60 M.a.

Hyracotherium Eoceno (58 - 38 M.a.). Altura: 0,4 m.

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FICHA 9

RECURSOS PARA EL AULA

ESTUDIO DE LA EXTREMIDAD TIPO QUIRIDIO (I)

Material • Lámina con dibujos de la estructura ósea de varias extremidades. • Lápices de colores.

INTRODUCCIÓN La extremidad de los vertebrados tetrápodos es del tipo quiridio (de ␹␫␳␱, que en griego significa ‘mano’). Deriva de las aletas de los antiguos peces crosopterigios. El diseño de las extremidades anteriores y posteriores es el mismo, aunque los nombres de los huesos son distintos. EXTREMIDAD ANTERIOR Miembro Brazo

QUIRIDIO TIPO

EXTREMIDAD POSTERIOR

Huesos

Huesos

Húmero

Fémur

Radio

Tibia

Antebrazo

Miembro Brazo

Antebrazo Cúbito

Peroné

Carpianos proximales

Tarsianos proximales

Carpiano central

Tarsiano central

Carpianos distales

Tarsianos distales

Palma

Metacarpianos

Metatarsianos

Palma

Dedos

Falanges

Falanges

Dedos

Muñeca

Muñeca

PROCEDIMIENTO 1. Identifica cada uno de los huesos de cada extremidad. Ponles su nombre teniendo en cuenta que todos son de extremidades anteriores. 2. Colorea los huesos para diferenciarlos, pero sigue el siguiente código: húmero, azul; radio, rojo; cúbito, naranja; carpianos, verde; y falanges, amarillo. 3. Cuenta el número de huesos de cada miembro en cada extremidad.

TRABAJO A REALIZAR • ¿Por qué no tienen todas las extremidades los huesos con la misma forma? • ¿Encuentras diferencias en el número de huesos de las distintas extremidades?

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• Escribe debajo del nombre del animal la función de la extremidad.

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FICHA 10

RECURSOS PARA EL AULA

ESTUDIO DE LA EXTREMIDAD TIPO QUIRIDIO (II) PÁJARO

BALLENA

CABALLO

LEOPARDO

SER HUMANO

MURCIÉLAGO

TOPO

COCODRILO

VELOCIRRAPTOR

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FICHA 11

RECURSOS PARA EL AULA

DIARIO DE LA CIENCIA

Importante descubrimiento en los yacimientos prehistóricos de Atapuerca Durante la campaña de 2007, un equipo de científicos de Atapuerca ha encontrado fósiles humanos con una antigüedad superior al millón de años.

En el yacimiento prehistórico de la Sima del Elefante en Atapuerca, Burgos, un grupo de científicos ha encontrado los restos humanos más antiguos de Europa occidental. Se trata de una mandíbula con algunos dientes, con una antigüedad de un millón doscientos mil años. En el año 1994 se encontraron también en Atapuerca, en el yacimiento de la Gran Dolina, los restos humanos de una especie hasta entonces desconocida y que tenía una antigüedad cercana a

los 800 000 años. A esta especie le dieron el nombre de Homo antecessor, el hombre explorador, y en ese momento se le consideró el colonizador de Europa. Este nuevo hallazgo, que podría ser un ascentro de Homo antecessor, prueba que los homínidos llegaron al continente unos 40 000 años de lo que se creía hasta ahora. La importancia de este nuevo descubrimiento, ha merecido la portada de la prestigiosa revista científica Nature de marzo de 2008.

Un estudio afirma que el hombre comenzó a caminar en los árboles Un grupo de paleontólogos británicos publicó en mayo de 2007 un artículo en la revista Science que afirma que el bipedalismo comenzó antes de que los ancestros del hombre descendiesen de los árboles. Al observar a los actuales orangutanes de Sumatra, paleontólogos de la Universidad de Birmingham elaboraron una teoría sobre cómo se desplazaban nuestros ancestros hace millones de años. Según Susannah Torpe, una de las investigadoras, estos ancestros habrían tenido que apoyarse en las ramas más débiles de los árboles para acceder

a las mejores frutas. Para ello, habrían tenido que emplear sus extremidades inferiores mientras utilizaban sus brazos para mantener el equilibrio, tal y como lo hacen los orangutanes. De esta forma habrían sentado las bases de bipedalismo, la capacidad de desplazarse sobre dos piernas.

Desarrollan una nueva teoría del origen de las especies Una investigación de la Universidad de Rochester, publicada en diciembre de 2006, ha revelado que los fenómenos de especiación pueden iniciarse por genes que cambian su posición dentro del genoma. La investigación, dirigida por John Paul Masly, de la Universidad de Rochester, en Nueva York, ha desvelado que el origen de nuevas especies se puede producir no solo por la acumulación de mutaciones, sino también por cambios de lugar de los genes dentro de los cromosomas. La teoría está basada en experimentos con poblaciones de moscas de la fruta. Factores como

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el aislamiento geográfico pueden ejercer presión suficiente para que una población de estos individuos pueda empezar a tener descendencia que no pueden aparearse con éxito con el resto la población. La nueva teoría afirma que si los genes correctos cambian de posición en el genoma, una especie establecida se puede dividir en dos nuevas.

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FICHA 12

RECURSOS PARA EL AULA

DIARIO DE LA CIENCIA

Descubren el fósil de una nueva especie de mamífero El fósil fue desenterrado en 2007 en un yacimiento de las montañas de Hebei, a 300 kilómetros de Pekín, en China, y pertenece a la era mesozoica. En realidad se trata de los restos fósiles del cráneo de un mamífero primitivo que ha sido bautizado con el nombre de Yanoconodon allini, en referencia a las montañas Yan, donde fue encontrado. Se estima que tenía un cuerpo largo, de unos quince centímetros de longitud y 30 gramos de peso, dotado de unas extremidades cortas provistas de garras, ideales para excavar o vivir en la tierra.

Lo que más ha llamado la atención del Yanoconodon ha sido la estructura de su oído. Al parecer, los investigadores descubrieron que esta mostraba un estado intermedio en el proceso evolutivo que llevó a los mamíferos modernos a adquirir la estructura de su oído actual. Se cree que el hallazgo va a permitir solucionar muchos interrogantes sobre el origen y la evolución de este órgano auditivo en los mamíferos.

Encuentran huellas del tigre de Amoy, una subespecie que se creía extinta En julio de 2007, un equipo de zoólogos afirmó haber encontrado huellas de una subespecie de tigre del que solo se encuentran ejemplares en el zoo de Cantón, en China. El director del equipo, Liu Shifeng, explicó que las huellas encontradas, de unos quince centímetros de largo y ancho, no podían ser de leopardo ni de otros felinos de la región. El descubrimiento se ha visto confirmado por declaraciones de los campesinos de la provincia de Shaanxi (centro de China) que afirmaron haber avistado algunos ejemplares por la zona.

El tigre de Amoy (Panthera tigris amoyensis), cuyo hábitat natural son los bosques húmedos del sur y este de China, se consideró oficialmente extinguido en estado salvaje en 1994. Alberga una serie de características primitivas que lo asemejan al antepasado común de todas las subespecies de tigre actuales, de las que se diferencia por tener un tamaño más pequeño y un pelaje anaranjado con rayas negras más escasas y separadas entre sí.

Un estudio afirma que la «coopetición» es una de las claves de la evolución Investigadores de las universidades Carlos III y Complutense de Madrid han publicado un estudio donde se analizan interacciones, como la competencia y la cooperación, entre las especies animales. El estudio desarrolla la teoría matemática de la «coopetición», un término que describe las interacciones entre partes que, por diversos factores, pueden ser competitivas y cooperativas a la vez. Por ejemplo, dos especies vegetales se ayudan cuando una de ellas crece y ofrece sombra a la menor, pero compiten cuando las raíces de la más joven empiezan a quitar los nutrientes y el territorio a la mayor.

Según uno de los investigadores, Julián López Gómez, durante la «coopetición», el débil consigue la permanencia y se beneficia del incremento de productividad del fuerte, por lo que esta doble acción se constituye como uno de los principales mecanismos reguladores de la vida en nuestro planeta.

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FICHA 13

RECURSOS PARA EL AULA

LECTURAS

El fracaso de la evolución El cromosoma 2, el segundo más grande de los cromosomas humanos, en realidad está formado por la fusión de dos cromosomas de mono de tamaño medio, tal como puede observarse a partir del patrón de bandas negras sobre los cromosomas respectivos. El papa Juan Pablo II, en su mensaje a la Academia Pontificia de Ciencias el 22 de octubre de 1996, sostenía que entre los monos ancestrales y los seres humanos modernos había una «discontinuidad ontológica», un punto en el cual Dios inyectó un alma humana en una estirpe animal. De este modo la iglesia puede resignarse a la teoría evolutiva. Tal vez, el salto ontológico llegó en el momento en el que los dos cromosomas de mono se fusionan y los genes del alma se hallan cerca del punto medio del cromosoma 2. […] Los seres humanos constituyen un triunfo ecológico. Son probablemente el animal grande más abundante de todo el planeta. Existen casi seis mil millones de ellos, lo que asciende colectivamente a algo así como trescientas toneladas de biomasa. Los únicos animales grandes que rivalizan o exceden esta cantidad son los que hemos domesticado –vacas, pollos y ovejas– o los que dependen de los hábitats artificiales: gorriones y ratas. En contraste, hay menos de mil gorilas de montaña en el mundo. Antes incluso de que empezáramos a aniquilarlos y a erosionar su hábitat puede que no haya habido más de diez veces ese número. Además, la especie humana ha revelado una capacidad extraordinaria para colonizar diferentes hábitats, cálidos o fríos, secos o húmedos, altos

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o bajos, marinos o desérticos. Las águilas pescadoras, las lechuzas y las golondrinas rosadas son las únicas otras grandes especies que se desarrollan bien en todos los continentes, excepto en la Antártida, y quedan estrictamente confinadas a determinados hábitats. Indudablemente, este triunfo ecológico del ser humano tiene un precio muy alto y en breve estamos condenados a la catástrofe: para ser una especie triunfadora, somos notablemente más pesimistas acerca del futuro. Pero por ahora somos un éxito. Sin embargo, la verdad es que procedemos de una larga serie de fracasos. Somos simios, un grupo que casi se extinguió hace quince millones de años compitiendo con los monos mejor diseñados. Somos primates, un grupo de mamíferos que casi se extinguió hace cuarenta y cinco millones de años compitiendo con los roedores mejor diseñados. Somos tetrápodos sinápsidos, un grupo de reptiles que casi se extinguió hace doscientos millones de años compitiendo con los dinosaurios mejor diseñados. Descendemos de peces con patas que casi se extinguieron hace trescientos sesenta millones de años compitiendo con los peces de aletas radiadas. Somos cordados, un filo que sobrevivió por los pelos a la era cámbrica hace quinientos millones de años compitiendo con los artrópodos, brillantes triunfadores. Nuestro éxito ecológico se dio a pesar de todos los factores humillantes en contra.

MATT RIDLEY, Genoma. La autobiografía de una especie en 23 capítulos. Ed. Taurus

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RECURSOS PARA EL AULA

ESQUEMA MUDO 1

TEORÍAS EVOLUCIONISTAS Teoría de los caracteres adquiridos. El uso repetido de un órgano produce su desarrollo y se transmite a la descendencia.

Evolución por selección natural. Existe una lucha por la supervivencia. El medio selecciona a los mejor adaptados.

La selección natural actúa sobre la variabilidad genética. Evoluciona la población, no los individuos.

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

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RECURSOS PARA EL AULA

ESQUEMA MUDO 2

LA EVOLUCIÓN DE LOS HOMÍNIDOS

Primer homínido conocido. Vivió hace 4,5 M.a. en las selvas de Etiopía.

Primer homínido bípedo. Dio lugar al género Homo. Los representantes de este género del que se conocen varias especies vivieron entre hace 4 y 2 M.a. en los bosques de África.

Primera especie del género Homo. Vivió entre hace 2,5 y 1,6 M.a. en las sabanas del valle del Rift en África.

Comenzó a aprovechar el fuego. Vivió entre hace 1,6 y 1,3 M.a. en las sabanas del sur y este de África.

Colonizó Asia. Vivió entre hace 1,3 M.a. y 50 000 años en China y Asia en zonas abiertas.

Colonizó Europa. Vivió hace 800 000 años en Europa habitando zonas boscosas.

Posiblemente realizó los enterramientos más antiguos. Vivió entre hace 500 000 y 180 000 años en Europa. Colonizó todos los ambientes.

Dominaban el fuego, cuidaban de sus enfermos y tenían ritos funerarios. Vivió entre hace 23 000 y 28 000 años. Habitó todo tipo de ambientes de Europa, Oriente Próximo y Asia central.

Única especie actual de homínidos. Nuestra especie apareció hace aproximadamente 150 000 años y colonizó todo el planeta. Nuestro cuerpo se estilizó y nuestra inteligencia y capacidad de comunicación fue fundamental para desarrollar una cultura compleja y una conciencia.

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RECURSOS PARA EL AULA

SUGERENCIAS

EN LA RED http://www.ucm.es/info/paleo/ata/index.htm Página de la Universidad Complutense de Madrid que ofrece un recorrido por las excavaciones de Atapuerca: yacimientos, fósiles, fotos 3D, vídeos, etc. http://the-geek.org/intro-biologia.html#id2784268 Introducción a la biología evolutiva, información sobre la historia de la teoría evolutiva y el origen de la vida. http://bioinformatica.uab.es/divulgacio/evol.html Resumen de la mayoría de las evidencias sobre las que se funda la teoría evolutiva. http://www.fosil.cl/evolucion00.html Documento que explica detalladamente las principales teorías evolutivas. http://www.pbs.org/wgbh/evolution/index.html Presentación muy llamativa sobre la teoría evolutiva en general (en inglés).

Nuestros orígenes. En busca de lo que nos hace humanos LEAKEY, RICHARD, y LEWIN, ROGER. Ed. Crítica. Viaje al lago Turkana para compartir el descubrimiento de nuestros antepasados. Evolución LARSON, EDWARD J. Ed. Debate. Libro que nos conduce por la evolución, desde sus antecedentes históricos hasta las teorías más actuales. Deconstruyendo a Darwin SANPEDRO, JAVIER. Ed. Drakontos. Síntesis de todas las teorías clásicas de la evolución y sus mecanismos a la luz de los últimos descubrimientos. Cómo el Homo se convirtió en sapiens GÄRDENFORS, PETER. Ed. Espasa Calpe. Aborda la evolución del ser humano desde una perspectiva detectivesca.

http://bioinformatica.uab.es/divulgacio/sn/sn.htm Detallada explicación de las bases del mecanismo de selección natural.

ARTÍCULOS

http://aafi.filosofia.net/ALFA/alfa9/alfa902. htm#_ftn2 Texto sobre el desarrollo de la teoría de la evolución. http://cerezo.pntic.mec.es/~jarsuaga/Present1.html Página personal de Juan Luis Arsuaga sobre la evolución humana.

¿Estaba Darwin equivocado? QUAMMEN, DAVID. National Geographic. Noviembre 2004.

http://www.talkorigins.org/ Página con amplísima información sobre creacionismo y evolucionismo, origen de la vida, homínidos y evolución humana, etc. En inglés. http://www.becominghuman.org/ Página desde la que se puede descargar un documental sobre la evolución del ser humano. En inglés.

LIBROS La especie elegida ARSUAGA, JUAN LUIS y MARTÍNEZ, IGNACIO. Ed. Temas de hoy. Proporciona respuestas a muchas de las preguntas que nos hacemos acerca de nuestros orígenes. El enigma de la esfinge ARSUAGA, JUAN LUIS. Ed. Plaza y Janés. En clave de relato, desarrolla la historia de la evolución de nuestra especie. El collar del neandertal ARSUAGA, JUAN LUIS. Ed. Temas de hoy. Relata la lucha por adaptarse al entorno y la convivencia entre neandertales y cromañones.

La evolución de la vida en la Tierra. JAY GOULD, STEPHEN. Investigación y Ciencia, 219. Diciembre 1994.

Homínidos y comportamiento complejo CARBONELL, E., y otros. Mundo Científico. Enero 2000. Cómo éramos, cómo seremos CAROPPO, F.; SANTOCANALE, L., y VIGNA, S. Revista Newton. Mayo 1998. Nuestros ancestros en los árboles COHEN, C. Mundo Científico. Enero 2002.

DVD/PELÍCULAS El viaje de la vida. Serie de cuatro capítulos. Producción de la BBC y Discovery Chanel, 2006. Los orígenes de la humanidad. Colección: Grandes enigmas de la historia. Ed. Océano Multimedia. Atapuerca. El misterio de la evolución humana. Divisa ediciones. Vida y evolución. Temática audiovisual. Ed. Didaco. Historia de la evolución humana. Colección Ape-man (5 vols.). Ed. BBC. El hombre. Colección Mundos Espectaculares, Volumen 3. Ed. Cultural. Futuro Salvaje. Ed. DeAtlantis and The future is wild. Vida y evolución. Colección Didavisión. Vol. 9. Ed. Didaco.

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EVALUACIÓN

PRUEBA DE EVALUACIÓN 1

1 ¿Quién dijo «Todo ser vivo procede de otro ser vivo»? Explica el significaco de esta frase. 2 Analiza las hipótesis que intentan explicar el origen de la vida. 3 Indica qué afirmaciones relacionadas con el fijismo son verdaderas y cuáles falsas:

a) Se apoyaban en la interpretación literal del Génesis y otros libros sagrados. b) Linneo fue uno de los primeros en cuestionar el fijismo al clasificar las especies. c) Cuvier propuso la teoría del catastrofismo para explicar la existencia y desaparición de especies cada cierto tiempo. 4 Darwin no pudo explicar cómo se originaba la variabilidad de los individuos. Resume los mecanismos

de variabilidad que conoces. 5 Explica las diferencias entre la selección natural y la presión de selección. 6 Sobre las estructuras análogas y homólogas. Indica qué afirmaciones son verdaderas y cuáles falsas.

Justifica la respuesta en este último caso: a) Las estructuras análogas tienen un origen embriológico común y una función semejante. b) Las estructuras análogas tienen un origen embriológico diferente y una función semejante. c) Las estructuras homólogas tienen el mismo origen y una función diferente. d) Las estructuras homólogas tienen distinto origen y la misma función. 7 En una zona se puede dar este proceso: el clima es suave, más o menos constante, pero periódicamente

cada 20 años se produce una gran sequía y las temperaturas superan los 35º C. ¿Pueden surgir en este caso nuevas especies por selección natural? ¿Qué cambios se pueden producir? 8 ¿Cómo se llama la teoría evolutiva que trata de explicar los cambios bruscos que se observan en el registro

fósil? Explica el modelo que propone para el proceso evolutivo. 9 El bipedismo consiste en caminar sobre los dos pies sin apoyar las manos. ¿Qué supuso este cambio

para los homínidos? 10 Relaciona la columna de la primera etapa de los antecesores al ser humano con sus características

más relevantes. • Primera especie del género Homo.

Ardipithecus ramidus • Australopitecus • Homo habilis • Homo ergaster • Homo erectus •

• Primer homínido conocido. • Dio lugar al género Homo. • Comenzó a aprovechar el fuego. • Esta especie fue la primera en salir de África. • Fabricó las primeras herramientas e incluyó carne en su dieta. • Primer homínido bípedo. • Colonizó Asia.

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EVALUACIÓN

PRUEBA DE EVALUACIÓN 2

1 ¿Cómo llegó Louis Pasteur en 1860 a la conclusión de que todo ser vivo procede de otro ser vivo? 2 ¿Qué hipótesis propusieron Oparin y Haldane para explicar el origen de la vida? Analiza los supuestos

en los que se fundamenta el experimento de Miller. 3 Expica desde un punto de vista lamarkista, un hipotético caso, en el que la descendencia de un campeón

de alterofilia gana durante posteriores generaciones los campeonatos del mundo de esta disciplina. Teniendo en cuenta la teoría neodarwinista, desmiente ahora tu primera explicación. 4 Indica qué afirmaciones son verdaderas y cuáles falsas. Justifica la respuesta en este último caso.

a) La selección natural actúa sobre la variabilidad genética. b) En la naturaleza las poblaciones crecen de forma exponencial durante un tiempo indefinido. c) Entre los individuos de una población no se produce variabilidad, esto hace que todos sus componentes sean iguales. d) Los individuos que presentan una variación ventajosa en un determinado ambiente tendrán una mayor probabilidad de sobrevivir que los que no la muestren. 5 Aplica los conceptos de presión de selección y de selección natural, para explicar qué ocurrió con la siguiente

población de mariposas: en esta población existen dos variedades diferentes; la mayoría de las mariposas tienen alas en las que el color verde es predominante, mientras que la otra variedad tiene las alas más oscuras y marrones. Estas mariposas suelen pasar mucho tiempo posadas sobre los troncos de los árboles poblados de líquenes verdosos. Debido a la contaminación que generó una fábrica cercana, los líquenes de la corteza de los árboles murieron rápidamente y en poco tiempo la variedad de mariposas de alas marrones se hizo mayoritaria dentro de la población. 6 Comenta las pruebas que demuestran la evolución de los seres vivos y su origen común. 7 ¿Por qué se llama teoría sintética al neodarwinismo? Explica las premisas sobre las que se ha desarrollado

esta teoría. 8 ¿Qué diferencias encuentras entre la teoría neodarwinista y la teoría del equilibrio puntuado? 9 Indica qué afirmaciones son verdaderas y cuáles falsas, y justifica la respuesta en este último caso.

a) Se denomina especiación al conjunto de procesos que conducen a un individuo a adaptarse mejor al medio en el que vive. b) La condición esencial para que tenga lugar la especiación es que se exista el aislamiento reproductivo de dos poblaciones de la misma especie. c) El material genético inicial de cada una de las poblaciones irá adaptándose a las condiciones que exige cada medio. 10 Relaciona la columna de la última etapa de los antecesores al ser humano con sus características

más relevantes. • Única especie actual de homínidos.

Homo antecessor • Homo heidelbergensis • Homo neanderthalensis • Homo sapiens •

• Capacidad craneal es de 1 400 cm3. • Tenía una capacidad craneal de 1 750 cm3. • Es el antepasado común conocido entre nuestra especie y los neandertales. • Posiblemente realizó los enterramientos más antiguos. • Dominaban el fuego, cuidaban de sus enfermos y tenían ritos funerarios Colonizó Europa.

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

AMPLIACIÓN

1 Una de las pruebas que apoyan la evolución de las especies es la comparación de secuencias de ADN. Se ha

obtenido el orden, o secuencia de los nucleótidos, de un fragmento del mismo gen de humanos, orangutanes, chimpancés y gorilas, expresado en la siguiente tabla: Secuencia separada por tripletes Humanos

AAC-CCT-AAC-AAA-AAA-AAC-TCA-TAC-CCC-CAT-TAT-GTA-AAA-TCC

Orangutanes

AAC-CCC-AAC-AAA-AAA-AAC-CCA-TAC-CCC-CAC-TAT-GTA-AAA-ACG

Chimpancés

AAC-CCT-AAC-AAA-AAA-AAC-TCA-TAT-CCC-CAT-TAT-GTG-AAA-TCC

Gorilas

AAT-CCT-AAC-AAA-AAA-AGC-TGA-TAC-CCC-CAT-TAC-GTA-AAA-TCT

a) Compara los tripletes de nucleótidos de las cuatro especies e indica cuál de los tres tipos de primates tiene un mayor parentesco evolutivo con la especie humana. b) ¿Dentro de qué pruebas de la evolución las incluirías? 2 Completa el siguiente cuadro sobre las diferentes especies de homínidos: Homínidos

Datación

Características

Cómo y dónde vivía

Australopithecus Homo habilis Homo ergaster Homo erectus Homo antecessor Homo heidelbergensis Homo neanderthalensis Homo sapiens 3 La introducción de un antígeno en una serie de individuos

pertenecientes a especies diferentes desencadena respuestas similares en especies emparentadas. Al inyectar sangre humana a un animal de otra especie, este produce unos anticuerpos denominados aglutininas antihumanas. Cuando esta aglutinina antihumana se pone en contacto con sueros sanguíneos de diferentes especies, produce una fuerte reacción en el ser humano y en los animales del mismo tronco evolutivo y reacciones débiles o nulas en especies alejadas evolutivamente. En una experiencia se inyectó aglutininas antihumanas en el suero de diferentes animales. Se obtuvieron distintos porcentajes de aglutinación, indicados en la tabla:

Animal

Aglutinación (%)

2

Caballo Chimpancé

85

Babuino

29

Vaca

10 0

Canguro Gorila

64

Gamo

7

Orangután

42

a) ¿Cuál fue el objetivo de la experiencia? b) Compara los porcentajes obtenidos de las diferentes especies e indica cuál de ellas tiene mayor parentesco evolutivo con la especie humana y cuál menos. 4 ¿Cómo explicaría Lamarck la diversidad de especies de pinzones encontradas por Darwin en las islas Galápagos? 5 ¿Qué hecho importante para la aparición de la vida se produjo cuando la temperatura de la atmósfera dejó

de sobrepasar los 100 ºC? 6 ¿Cómo crees que serían los primeros seres vivos que aparecieron sobre la Tierra? 7 ¿Crees que en un futuro la ingeniería genética permitirá que nuestra especie controle la evolución?

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

REFUERZO

1 ¿Cuáles eran los gases dominantes en la atmósfera primitiva? ¿Cuál era el origen de dichos gases? 2 ¿Qué es la sopa primitiva? ¿Dónde se formó? 3 Las especies con reproducción asexual, como las bacterias, tienen un grado de evolución inferior respecto

a las que se reproducen sexualmente. ¿A qué crees que es debido? ¿Cómo se puede explicar la evolución de las especies con reproducción asexual? 4 Señala las diferencias entre el fijismo y el evolucionismo. Indica algunos defensores de dichas teorías. 5 Indica un ejemplo de la vida cotidiana, en que se observe que el desarrollo de un determinado órgano aumenta

o incrementa su funcionamiento. ¿Puede heredarse esa característica? 6 Lee el siguiente texto relativo a una de las teorías de la evolución:

«La evolución de los seres vivos se produce gracias a la existencia de variabilidad heredable debida a la mutación y recombinación de genes mendelianos, actuando los agentes evolutivos (mutación, migración, barreras geográficas, selección natural y reproducción sexual) sobre dicha variabilidad, teniendo como resultados cambios en las frecuencias génicas en las poblaciones que tratan siempre de mantener la adaptación de los individuos a su ambiente y una progresiva divergencia entre las diferentes partes de las poblaciones, hasta que las diferencias de estas impiden que se crucen entre sí, en cuyo momento experimentan especiación (es decir, se convierten en especies diferentes)». a) ¿A qué teoría hace referencia el texto? b) En una de las frases del texto se ha introducido un error, ¿puedes identificarlo? c) ¿Son suficientes las mutaciones por sí solas para explicar el proceso evolutivo? Razona la respuesta. d) ¿Cuál es la unidad de evolución en la teoría que has nombrado en el apartado a)? 7 Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, razonando en cada caso la contestación:

a) Los homínidos convivieron con los dinosaurios. b) Con la aparición de nuestra especie se ha detenido la evolución. c) Las personas que realizaron las pinturas en la cueva de Altamira eran iguales que nosotros. d) El ser humano desciende del chimpancé. 8 Indica cuáles de las siguientes características corresponden a nuestra especie:

a) Gran desarrollo cerebral. b) Pómulos poco pronunciados. c) Bajo dimorfismo sexual. d) Piernas cortas y brazos largos. e) Lenguaje articulado. f) Cara aplanada. g) Gran variabilidad dentro de la especie, debido a las adaptaciones a los diferentes ambientes que ocupa. h) Barbilla sin mentón. i) Forma de la cabeza globosa, más ancha en la parte alta. 9 Si una población de conejos se encuentra adaptada a un ambiente no variable, ¿se producirán mutaciones

heredables en dicha población? Justifica la respuesta.

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PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

FICHA 1: PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN Recuerda que... • Los organismos no surgen de la nada, sino que son el resultado de transformaciones, y que éstas se siguen produciendo. • El origen de las distintas especies es debido a la acumulación progresiva de transformaciones. • Las pruebas de la evolución son hechos naturales y observables en las que se basan las teorías evolucionistas, es decir, se deducen de la observación de la naturaleza.

1 Relaciona las siguientes columnas que se refieren a las pruebas de la evolución:

Cuanto más estrechas sean las relaciones de parentesco entre dos especies, más similitud hay entre algunas moléculas.

Fósiles

Comparten el mismo lugar de origen, diversificándose al aislarse.

Anatomía comparada

Método en el que se basan los paleontólogos para identificar relaciones evolutivas.

Biogeografía

Basado en el estudio de órganos homólogos.

Pruebas bioquímicas

2 Define los siguientes conceptos. Ayúdate de tu libro de texto o de otras fuentes bibliográficas.

• Evolución:

• Órganos análogos:

• Órganos homólogos:

3 Averigua cuáles de las siguientes afirmaciones están relacionadas con órganos análogos y cuáles con los

órganos homólogos: Tipo de órgano Estructura interna de la aleta de un pez y la extremidad de una ballena. Estructura interna del ala de un ave y la de un murciélago. Estructura interna del ala de una mosca y la de un ave. Estructura de una extremidad del hombre con la de un reptil.

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FICHA 2: TEORÍA DE LAMARCK Recuerda que...

Antepasados de las jirafas

... Lamarck propone la primera teoría evolucionista. Su teoría se basa en dos aspectos fundamentales: Jirafas con el cuello más largo

• La función crea al órgano: el uso del órgano causa la transformación de los mismos. Los órganos que no se usan terminan atrofiándose.

Jirafas actuales

• Las transformaciones adquiridas son heredables de generación en generación. Se sumarán nuevas modificaciones a la transformación conseguida en el órgano.

1 Completa el texto utilizando los siguientes términos: medio, heredables, adaptándose, transformación, uso.

«Las especies están continuamente La

al

progresiva del órgano es debido al

en el que viven. , incrementándose así

las posibilidades de supervivencia. Las características adquiridas por el uso y desuso de los órganos son siempre

para Lamarck».

2 Indica de las siguientes afirmaciones cuáles corresponden a una teoría fijista y cuáles

a la teoría de Lamarck. Teoría Los organismos han tenido siempre el mismo aspecto y las mismas características desde que se crearon. El medio ambiente hace que las especies se transformen adaptándose a él. Si a una lagartija se le corta la cola es muy probable que la descendencia aparezca con cola corta. Si una persona desarrolla masa muscular en un gimnasio es muy probable que sus hijos nazcan con musculatura muy desarrollada. 3 El apéndice vermiforme es una estructura delgada y alargada que aparece en el intestino grueso

de los humanos. La inflamación de dicho apéndice se conoce como apendicitis. Se considera que el apéndice es un resto de nuestro pasado herbívoro. Contesta: • Intenta dar una explicación de la presencia del apéndice según la teoría de Lamarck en un pequeño párrafo. Utiliza los siguientes términos para redactar: desuso, heredable, transformación.

Apéndice vermiforme

• ¿Podrías indicar algunos ejemplos más de órganos vestigiales de este tipo en la anatomía de los humanos?

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FICHA 3: TEORÍA DE DARWIN-WALLACE

Recuerda que... ... la teoría de Darwin-Wallace se resume en: • Principio de variación: Se producen cambios al azar en los individuos. • Principio de herencia: Los cambios son heredables. • Principio de selección: El medio favorece a los individuos con variaciones ventajosas. Darwin no pudo explicar cómo se heredan las variaciones.

1 Completa el siguiente texto utilizando las palabras que se dan a continuación: favoreciendo, azar,

poblaciones, medio, adaptarse, medio, características. «Para Lamarck, los individuos que se esfuerzan en vivir en un

cambian al

a él. Para Darwin, los cambios se producen al y el

selecciona a las

sus recursos

que explotan mejor

a aquellos individuos con

positivas».

2 Ordena los siguientes párrafos, trazando flechas unidireccionales, sobre la evolución de las jirafas según

la teoría de evolución de Darwin: La selección natural elimina las jirafas de cuello corto,

favoreciendo las que tienen el cuello largo.

Hay jirafas de cuello largo y jirafas de cuello corto.

… descendencia de jirafas con cuello largo también

Las jirafas de cuello largo tendrán…

Hay variabilidad en el tamaño del cuello de la jirafa en la descendencia:

3 Identifica, uniendo mediante flechas, cada una de las afirmaciones siguientes con la teoría de evolución

correspondiente: Las adaptaciones surgen al azar, y se mantienen aquellas que son beneficiosas.

Teoría de Lamarck

Los individuos evolucionan en su esfuerzo para adaptarse al medio. Teoría de Darwin La selección natural es el motor natural de la evolución de los seres vivos. Cualquier ser vivo es idéntico a sus antepasados.

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Teoría fijista

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FICHA 4: TEORÍA ACTUAL DE LA EVOLUCIÓN

Recuerda que... ... las variaciones en los individuos se deben a las mutaciones. La evolución tiene lugar por cambios en el conjunto de los genes de una población. 1 Lee atentamente la información de tu libro sobre la teoría actual de la evolución y contesta.

¿Qué no pudo explicar correctamente Darwin en su teoría?

2 Ordena cronológicamente los siguientes hitos científicos.

a) Teoría neodarwinista. b) Teoría de Lamarck. c) Leyes de Mendel. d) Mutaciones. e) Teoría de Darwin.

3 Consulta tu libro para completar el siguiente cuadro sobre la teoría neodarwinista: Teoría neodarwinista

¿Cómo explica los cambios en los seres vivos?

¿Cómo explica la transmisión de los cambios a la generación siguiente?

¿Cómo explica una descendencia menos numerosa o su desaparición?

4 Completa el siguiente texto con las palabras dadas a continuación: genes, variaciones,

azar, genética, genéticos, neodarwinismo, mutaciones, herencia. «A principios del siglo XX se descubrieron los resultados de los trabajos de Mendel y comenzó el desarrollo de la

moderna. Posteriormente se llevó a cabo una síntesis

uniendo las explicaciones de Darwin sobre la selección de variaciones al con los resultados llamadas la

. Las

se producen en los

. De esta forma, el

explica

de las variaciones». 쮿 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿

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FICHA 5: LA ESPECIACIÓN

Recuerda que... ... si una población queda aislada de otra población de la misma especie y dejan de intercambiar su genoma entre sí en la reproducción, las mutaciones que se produzcan y que perduren por adaptaciones seleccionadas por el medio, la diferenciarán cada vez más con respecto de la población con la que ya no tiene contacto. Existen varios mecanismos por los que dos poblaciones de la misma especie pueden quedar aisladas: • Aislamiento geográfico. • Aislamientos que impidan la copulación y/o la fecundación. • Aislamientos reproductivos después de la fecundación: – El cigoto o huevo no es viable. – Esterilidad en la descendencia.

1 Indica con una V si es verdadera y con una F si es falsa cada una de las siguientes afirmaciones.

Reescribe las frases para que sean correctas: Para que aparezca una nueva especie tiene que haber un continuo intercambio de genes.

Una de las causas de separación entre poblaciones es la presencia de una barrera geográfica.

La separación geográfica es la única causa que explica la especiación.

La compatibilidad de gametos puede favorecer la formación de una especie nueva.

2 Completa el siguiente esquema ayudándote de la información del Recuerda…

LA ESPECIACIÓN

debido a

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FICHA 6: SÍNTESIS

1 Relaciona los conceptos con sus definiciones:

Evolución

Adecuación de las estructuras y de la fisiología al medio en el que vive cada especie.

Adaptación

Proceso de cambio de una especie a lo largo de miles de años.

Medio ambiente

Conjunto de circunstancias o condiciones exteriores a un ser vivo y que influyen en su desarrollo y en sus actividades exteriores.

Selección natural

Proceso por el que sobreviven individuos de una población mejor adaptados al medio.

2 Se conoce que la insulina humana es muy parecida a la del chimpancé pero bastante

diferente a la del pollo. • ¿Qué te sugiere esto?

• ¿Qué prueba de la evolución avala este hecho?

3 Observa los siguientes dibujos. Indica si es verdadera (V) o falsa (F) cada una de las siguientes afirmaciones:

Tiburón

Delfín

Ictiosaurio

La adaptación al medio ha hecho que morfológicamente sean distintos. Los tres ejemplares poseen la misma organización anatómica. Se trata de un ejemplo de convergencia evolutiva. Las soluciones adaptativas son muy distintas. Los grupos zoológicos han sufrido una evolución divergente. Estos organismos comparten órganos análogos. 쮿 BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿

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FICHA 7: SÍNTESIS

4 El organismo del género Archaeopteryx vivió en el Mesozoico hace 150 millones de años. Tenía los huesos

sólidos, presentaba plumas que recubrían su cuerpo aunque se cree que no era un buen volador. Estaba dotado de dientes y de garras en sus extremidades. Contesta a las siguientes cuestiones observando con detenimiento el dibujo: a) ¿Entre qué grupos de animales parece tener características intermedias este organismo extinto?

b) ¿A qué prueba de la evolución hace referencia este ejemplo?

c) ¿Qué se puede deducir de esta observación?

5 Completa el siguiente esquema sobre las teorías de la evolución. Utiliza los siguientes términos: teorías

evolucionistas, mutaciones, la función modifica el órgano, los caracteres adquiridos se heredan, neodarwinismo, principio de variación, teoría de Lamarck, principio de herencia, teoría de Darwin-Wallace y principios de selección.

6 Completa el siguiente texto sobre la especiación utilizando los siguientes términos:

genes, especies, variaciones, evoluciona, aislada, población, genes. «Lo que

es la especie como

que intercambia

entre sí al reproducirse. Si por alguna razón la población queda de intercambiarse en

y las

, dejan acumuladas pueden transformarlos

diferentes».

7 ¿Cuál es la teoría de evolución que se acepta más actualmente? Realiza un pequeño esquema resumiendo

las ideas principales de esta teoría.

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MULTICULTURALIDAD TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN TEORII ALE EVOLUŢIEI

1. Lamarckismo. Teoría de los caracteres adquiridos. 2. El uso repetido de un órgano produce su desarrollo y se transmite a la descendencia. 3. Darwinismo. Evolución por selección natural.

5. Neodarwinismo. Teoría sintética.

4. Existe una lucha por la supervivencia. El medio selecciona a los mejor adaptados.

6. La selección natural actúa sobre la variabilidad genética. Evoluciona la población, no los individuos.

TEORII ALE EVOLUŢIEI Rumano 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6.

Lamarkism. Teoria caracterelor dobândite Utilizarea repetată a unui organ produce dezvoltarea sa şi se transmite descendenţilor Darwinism. Evoluţie prin selecţie naturală Există o luptă pentru supravieţuire. Mediul îi selecţionează pe cei care se adaptează mai bine Neodarwinism. Teoria sintetică Selecţia naturală acţionează asupra variabilităţii genetice. Evoluează populaţia, nu indivizii

Árabe 11. 22. 33. 44. 55. 66.

Chino 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6.

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SOLUCIONARIO

RECUERDA Y CONTESTA 1. Se creía que los seres vivos surgían por generación espontánea, a partir de la materia orgánica en descomposición. Esta creencia se basaba en observaciones cotidianas como la aparición de larvas en alimentos en descomposición, moscas de la carne podrida o ratones del estiércol. 2. Una especie es un conjunto de organismos que comparten un mismo conjunto de genes y pueden originar una descendencia fértil. Una especie surge por especiación. La condición esencial para que se produzca la especiación, es que exista aislamiento reproductivo, es decir, que de alguna manera se interrumpa el flujo continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie. 3. Las distintas especies de organismos han ido diferenciándose mediante un proceso de cambio gradual a partir de antecesores comunes. 4. No. Todas las especies de seres vivos son un producto de la evolución, es decir, la transformación de unas especies en otras a lo largo del tiempo. Busca la respuesta – La selección natural. SOLUCIONARIO 4.1. El primer científico en cuestionarse la generación espontánea fue Francisco Redi, pero fue Pasteur quien invalidó definitivamente las ideas sobre la generación espontánea: Pasteur vertió caldo en dos matraces y curvó los cuellos a la llama, posteriormente hirvió el contenido para esterilizarlo y los dejó varios días reposando. Al cabo del tiempo comprobó que el caldo no se había estropeado. Entonces rompió el cuello de uno de los matraces y vio que al poco tiempo el caldo se estropeaba. Concluyó que los microorganismos del aire habían entrado en el matraz contaminando el caldo. 4.2. Pasteur hirvió el caldo para esterilizarlo. Gracias al cuello en forma de S, el aire entra, pero no los microorganismos que van adheridos a las partículas de polvo. Solo cuando se rompe el cuello entran los microorganismos produciendo la descomposición. 4.3. Venus no posee atmósfera con oxígeno debido a que en dicho planeta no existen seres vivos con capacidad fotosintética, capaces de emitir grandes cantidades de oxígeno a la atmósfera, circunstancia que si ocurrió en la Tierra en sus primeras etapas. 4.4. El experimento de Miller sirvió para demostrar que a partir de sustancias inorgánicas (agua, metano, amoníaco e hidrógeno) podían formarse moléculas orgánicas si se las sometía a descargas eléctricas. 4.5. El hallazgo de fósiles y su aceptación como restos de seres vivos que vivieron en épocas pasadas y que no existen en la actualidad, llevó a Cuvier a pensar que en la historia de la Tierra se habían producido una serie de catástrofes, tras las que se extinguieron numerosos seres vivos. Después de la desaparición de estas especies surgirían individuos nuevos, especies distintas. Cuvier era creacionista y fijista convencido y opinaba que las especies habían sido creadas tal y como las conocemos.

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4.6. El fijismo mantiene que las especies se han mantenido invariables a lo largo del tiempo. El creacionismo también defiende el fijismo, pero le añade la idea de que las especies han sido creadas por un Dios. 4.7. En la clasificación binomial propuesta por Linneo cada especie se denomina con dos nombres en latín, el primero para designar el género y el segundo para designar la especie. El primer nombre se escribe siempre con mayúscula y el segundo con minúsculas. Se debe utilizar siempre un tipo de letra diferente del usual (cursiva), o bien se subraya el nombre. Por ejemplo: Homo sapiens. 4.8. Las principales ideas de Lamacrk se pueden resumir en las siguientes premisas: • Los organismos muestran una tendencia hacia la complejidad. Los organismos evolucionan a través del tiempo desde formas inferiores sencillas a formas superiores más complejas. • El uso repetido de un órgano produce su desarrollo. Los cambios que se producen en el entorno hacen que los seres vivos se adapten al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso. La función crea el órgano y su desuso produce degeneración. De esta forma, los caracteres originales van siendo sustituidos lentamente por una serie de caracteres adaptativos o caracteres adquiridos. • Los caracteres adquiridos son heredables. Las modificaciones inducidas por el ambiente, que un organismo pueda haber adquirido durante su vida, pueden transmitirse a la descendencia. De esta manera, las especies se transforman. 4.9. No. Según la teoría de Lamarck, los cambios que se producen en el entorno hacen que los seres vivos se adapten al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso. Sin embargo, hoy sabemos que la fuente de variabilidad en los seres vivos son las mutaciones y la reproducción sexual. Así, dentro de una población, aquellos individuos que presenten una variación ventajosa para un determinado ambiente tendrán una mayor probabilidad de sobrevivir que los que no la muestren. 4.10. Debido a los conocimientos actuales sobre genética, la teoría de Lamarck se considera incorrecta, ya que los caracteres adquiridos no se transmiten a la descendencia, pues solo se heredan aquellos caracteres cuya información reside en los genes. 4.11. Según la teoría de Darwin, el mecanismo que hace evolucionar a las especies es la selección natural. Según Lamarck, es el uso y desuso de los órganos. 4.12. Si las condiciones ambientales son hostiles, se establece una lucha por la supervivencia entre los individuos, en la cual se eliminan los menos aptos y persisten los mejor adaptados, es la llamada selección natural. Estos son los que se reproducen y, por tanto, los únicos que transmiten sus caracteres a la generación siguiente. La selección natural es, pues, la supervivencia exclusiva del más apto. 4.13. En la época en la que Darwin elaboró su teoría de la evolución de las especies por selección natural, se desco-

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nocía que los genes son los portadores de la información hereditaria y que solo pueden heredarse aquellos caracteres cuya información se encuentre contenida en los genes.

4.20. Con las aves, ya que en fases tempranas del desarrollo embrionario su aspecto es más diferente al nuestro, que el embrión de un gato o un ratón, que también son mamíferos.

4.14. Aunque la mayoría de las mutaciones son perjudiciales, algunas causan beneficio para el individuo en el ambiente en el que vive. Por ejemplo, la formación de espinas a determinadas especies de la sabana puede resultar beneficiosa; los individuos portadores de dicha mutación tendrán una ventaja frente al resto de la población, por ejemplo, sirviéndoles de defensa frente a los herbívoros.

4.21. Para la teoría sintética la unidad evolutiva no es el individuo, sino la población.

4.15. El medio influye de manera decisiva en los seres vivos. Aunque las poblaciones parecen perfectamente adaptadas a su entorno, en ocasiones la supervivencia de los individuos es difícil, especialmente cuando las condiciones del medio cambian. Aquellos factores que afectan de forma negativa a la supervivencia de los individuos se denominan presión de selección. Las poblaciones están continuamente sometidas a la presión de selección que ejerce el medio. Aquellos individuos que no pueden superar una determinada presión de selección terminarán muriendo antes que otros.

4.23. Según esta teoría, no todos los cambios evolutivos son graduales. En la historia de la Tierra han existido grandes periodos de estabilidad, en los que aparentemente las especies no han sufrido modificaciones, llamados periodos de estasis. Estos largos periodos se alternan con otros de corta duración, denominados de especiación, en los que se producen rápidos cambios y aparecen muchas especies nuevas a partir de las ya existentes. Se trataría de periodos de explosión en la biodiversidad.

4.16. Cuantas más variaciones hereditarias para un carácter se hayan generado al azar en una población, mayor será la capacidad de superar la presión de selección. 4.17. El registro fósil actual es incompleto debido a varios motivos, entre los que podemos citar: – No han aparecido hasta la fecha todas las formas fósiles. – En ciertas ocasiones los fósiles no han soportado el paso del tiempo. – Los sedimentos de determinadas épocas están mal representados o los terrenos que podrían contener fósiles han sufrido transformaciones metamórficas o de recristalización y en ellos ha desaparecido toda huella o resto de seres vivos.

4.22. La teoría neodarwinista se apoya en los avances conseguidos en todos los campos de la biología, especialmente en la genética, la paleontología, la bioquímica y la ecología.

4.24. El darwinismo propone que la evolución es el resultado de lentos cambios que se producen gradualmente, es decir, poco a poco. En cambio, el puntualismo propone que las especies aparecen bruscamente en un periodo de tiempo relativamente corto. 4.25. No, ya que la condición esencial para que se produzca la especiación, es que exista aislamiento reproductivo, es decir, que de alguna manera se interrumpa el flujo continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie. 4.26. Los principales cambios que se desarrollaron en el esqueleto con la postura bípeda fueron: – Alargamiento de las extremidades inferiores respecto a las superiores y al tronco. – Acortamiento y ensanchamiento de la pelvis que se sitúa en una posición más baja.

– Solo una pequeña parte de los organismos que mueren llegan a preservarse fosilizados.

– La columna vertebral, que debe soportar el peso del cuerpo, adquiere forma de S, con cuatro curvas.

4.18. Paleontología. Disciplina geológica que interpreta el pasado de la Tierra a través de los restos fósiles de seres vivos. Del griego, palaios: antiguo, onto: ser, y logos: ciencia.

– El foramen mágnum se sitúa en una posición inferior del cráneo.

4.19. Son órganos vestigiales en el ser humano: las muelas del juicio, el apéndice vermiforme, el pelo en el dorso y en el pecho. Se consideran que son órganos residuales que probablemente tuvieron importancia en los organismos predecesores, pero que en los actuales se encuentran reducidos y en desuso. Así, si las especies antecesoras a la humana tuvieron una alimentación básicamente vegetariana, precisarían de más molares (muelas del juicio) y un intestino grueso con un apéndice más amplio, si vivieron en zonas boscosas, precisarían un cierto pelaje, dada su función protectora frente a golpes, rasguños, parásitos, cambios térmicos, etc., y si vivieron en las copas de los árboles, podrían haber necesitado disponer de una cola formada por varios huesos alargados (coxis).

– Alargamiento del dedo pulgar del pie que se orienta paralelo a los otros dejando de ser oponible. 4.27. Foramen mágnum. Orificio occipital ovalado situado en la base del cráneo. Pone en comunicación la médula y el encéfalo. 4.28. Las principales diferencias son: – Volumen craneal claramente mayor (de 500 cm3 en los Australopitecus a los 1 400 cm3 en Homo sapiens). – Capacidad para la fabricación y utilización de herramientas. 4.29. Homo sapiens convivió con Homo neanderthalensis. 4.30. La mayor capacidad craneal de Homo erectus (entre 900 y 1 280 cm3) frente a la de Homo habilis (de aproximadamente 600 cm3), así como una talla casi parecida a la de nuestra especie.

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4.31. Los homínidos salieron de África hace algo menos de 2 millones de años. La primera especie en salir de África fue Homo erectus, que colonizó Eurasia. 4.32. Todas las especies que existen actualmente sobre la Tierra proceden de especies que han vivido antes. De igual modo, todas las especies que vivirán en el futuro surgirán de las que viven hoy. Por ello, cada vez que una especie se extingue se pierde definitivamente la posibilidad de que evolucione y dé lugar a nuevas especies y cualquier acción de las personas sobre el entorno que provoque la extinción de alguna especie afecta a la evolución. 4.33. La fragmentación de hábitats se puede producir como consecuencia del desarrollo agrícola, industrial y urbano, que provocan deforestación, sobrepastoreo, crecimiento de las tierras de cultivo y de las ciudades, construcción de vías de transporte, etc. 4.34. H. sapiens H. neanderthalensis

H. antecessor

H. erectus

H. ergaster

4.35. Esta hipótesis está prácticamente descartada porque los restos fósiles que se han encontrado en África de H. erectus tienen una antigüedad mayor que los que se han hallado en Asia. 4.36. Homo neanderthalensis surgió en Europa. En la Península Ibérica se han encontrado restos fósiles de Homo antecessor (la especie de la que surgió) y en África no se han hallado fósiles de neandertales. En África se han encontrado restos fragmentarios atribuibles a H. antecessor. La falta de fósiles de esta especie a lo largo de la ruta del Cáucaso hacía sospechar a los paleontólogos que esta especie tan expansiva había cruzado el estrecho de Gibraltar, pero después del descubrimiento en Atapuerca de una mandíbula de 1,2 M.a. de antigüedad, los paleontólogos tendrán que revisar sus posiciones. – Los fósiles africanos de hace 700 000 u 800 000 años no son ya atribuibles a H. antecessor, y si lo son representan a individuos que llegaron allí desde Europa, y no a una especie que se hubiera originado en África y que estuviera en proceso de invadir Europa. – H. antecessor parece claramente emparentado con los fósiles de Dmanisi en el Cáucaso, más antiguos (1 700 000 años), por lo que ahora parece que H. antecessor se originó «por el camino», durante el proceso de expansión desde África hacia Europa, en vez de originarse en África y expandirse posteriormente hacia otros continentes.

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– Los descendientes de H. anteccesor más próximos a nosotros tuvieron que regresar a África, ya que allí es donde surgió H. sapiens a partir de H. rhodesiensis, la especie humana intermedia entre H. antecessor y H. sapiens. ACTIVIDADES 4.37. La atmósfera primitiva carecía de oxígeno, era reductora y estaba constituida fundamentalmente por gases como metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua. Por el contrario, la atmósfera actual posee oxígeno y otros gases, como nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua, etcétera. 4.38. El experimento de Miller se considera de simulación porque reproducía en el laboratorio las condiciones que se creía podían existir en la Tierra primitiva. Con dicho experimento intentaba demostrar que pudieron formarse una serie de moléculas orgánicas sencillas a partir de gases presentes en la atmósfera primitiva. Para ello hizo reaccionar una mezcla de gases que suponía estaban presentes en la atmósfera primitiva: metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua. Los gases fueron sometidos a una serie de descargas eléctricas, que intentaban reproducir los aportes de energía que recibía de la atmósfera reductora primitiva. Al cabo de varios días, comprobó que se formaban moléculas orgánicas sencillas, como aminoácidos, aldehídos, ácidos carboxílicos, etc. 4.39. Las ideas de Lamarck que se reflejan en el texto son: – La función crea el órgano. – Los caracteres adquiridos se heredan. 4.40. a) Para la teoría lamarckista, la atrofia o desaparición de los órganos de la visión en los animales excavadores se explicaría por el hecho de que, al no tener que utilizarlos por estar en un ambiente sin luz, se atrofian. Dicha atrofia, provocada por el no uso, se transmitiría a los descendientes, dando lugar finalmente a la desaparición de los ojos. b) Según el neodarwinismo las poblaciones de animales excavadores, al igual que el resto de poblaciones, presentan variabilidad heredable. Esta variabilidad aparece de manera espontánea por mutación. Aquella variabilidad que confiere mayor eficacia al organismo se mantendrá y aumentará su frecuencia gracias a la selección natural. Así, aparecerían mutaciones que afectan negativamente a los órganos de la visión. Como estos organismos viven en ambientes donde la visión no es necesaria, la mutación se mantiene, se acumula en la población y se transmite a los descendientes. Asimismo, la pérdida de los ojos en ese ambiente subterráneo puede suponer una ventaja selectiva para los individuos, ya que se evitan lesiones y se potencia la selección de aquellos con sentidos más apropiados al medio en el que viven. 4.41. Los procesos que producen variabilidad en los individuos con reproducción sexual son: la mutación y la propia reproducción sexual, debida a la recombinación

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génica que ocurre durante la meiosis y a la unión al azar de los gametos durante la fecundación. Cuantas más variaciones hereditarias para un carácter se hayan generado al azar en una población, mayor será la capacidad de superar la presión de selección. 4.42. a) Para nadar en la ballena, para volar en el murciélago y para caminar y comer en el perro. b) Las modificaciones que presentan pueden explicarse por adaptación a diferentes ambientes. c) Homólogos, tienen un mismo origen embriológico y la misma estructura interna, pero su forma externa y función pueden ser diferentes. 4.43. La afirmación es falsa porque para que se produzca la especiación lo que es imprescindible es que exista aislamiento reproductivo, no geográfico. 4.44. a) Las proteínas pueden servir para averiguar la proximidad evolutiva entre especies. Dos especies muy próximas evolutivamente tienen algunas proteínas muy semejantes, que se diferencian solo en algún aminoácido. Las diferencias de aminoácidos serán mayores entre organismos diferentes, cuanto mayor sea la distancia evolutiva entre ambos. Igualmente, cuanto menor sea la diferencia, más próxima será la relación. Suponiendo un antecesor común para los tres organismos (chimpancé, ser humano y caballo), los cambios genéticos acumulados a partir de la separación de la línea filogenética que condujo a los primates (ser humano y chimpancé) y la que condujo a los caballos, han sido más numerosas que los acumulados a partir de la separación entre el ser humano y el chimpancé. Esto implica que el chimpancé y el ser humano están más emparentados que el ser humano y el caballo, ya que la separación entre estos últimos ocurrió hace más tiempo que la separación entre el ser humano y el mono. b) Todos los organismos eucariotas poseen proteínas implicadas en los procesos de respiración celular. El citocromo c es una de ellas. El estudio del citocromo c constituye una prueba bioquímica de la evolución. Esto se basa en el hecho de que cuanto más parecido morfológico hay entre dos organismos, más coincidencia hay entre el tipo de moléculas que lo constituyen. 4.45. a) La gran diversidad de tortugas existentes en las islas Galápagos es el resultadlo de la adaptación de una especie inicial a los diferentes hábitats que había en cada isla y que con el tiempo y el aislamiento surgieron las nuevas especies. Las tortugas de cuello largo proceden de las islas áridas, donde predominan los cactus. La selección natural favoreció a las tortugas que nacieron con el cuello largo y así podían alcanzar mejor el alimento. En las islas húmedas no ocurre lo mismo, allí la selección natural favoreció a aquellas tortugas con caparazón abombado que protege sus partes blandas mientras se abre camino a través de la vegetación.

b) Los diferentes tipos de tortugas existentes en las islas Galápagos se pueden explicar según la teoría darwinista como: – Variabilidad de la descendencia. Todos los descendientes de una pareja son diferentes, de modo que unos descendientes son más aptos para ciertas actividades y otros más aptos para otras. – La selección natural. Entre los miembros de una especie se produce una lucha por la supervivencia, sobre todo si los recursos son escasos debido a la superpoblación. Solo los mejor adaptados consiguen sobrevivir y reproducirse y, por tanto, transmiten sus caracteres a la descendencia. c) El neodarwinismo propone como causa de la variabilidad de tortugas las mutaciones y la recombinación génica. Las variaciones sobre las que actúa la selección natural se heredan según las leyes de la genética. 4.46. Un endemismo es una especie exclusiva de un lugar, un área o una región geográfica, y que no se encuentra de forma natural en ninguna otra región del mundo. Las islas favorecen la formación de nuevas especies, ya que interrumpen el flujo normal continuo de genes entre dos poblaciones de la misma especie (aislamiento reproductivo). En las islas, una determinada población puede quedar aislada respecto de la especie del continente por un amplio mar que impide que se reproduzcan. Al principio, la especie aislada es idéntica que la original. Con el tiempo ocurren mutaciones al azar entre ambas poblaciones. La selección natural actúa así de manera diferente en cada población. De esta forma, el aislamiento reproductor origina cambios genéticos, fisiológicos, estructurales y de comportamiento entre los individuos de cada población. Un aislamiento prolongado da lugar a la diferenciación de dos especies distintas. 4.47. Son de la misma especie si comparten un conjunto de genes y al reproducirse entre sí originan una descendencia fértil. 4.48. Cuanto más parecidos son dos organismos, más coincidencias existen entre las moléculas que lo forman. En este caso, con el animal con el que las personas tenemos más coincidencias es el chimpancé. Esto no quiere decir que descendamos de este animal, sino que las personas y los chimpancés tenemos un antepasado común y que, por tanto, estamos más cerca evolutivamente de ellos que de los gorilas. 4.49. La existencia de especies terrestres semejantes, aunque no idénticas, en continentes que actualmente están separados, pero que permanecieron unidos en el pasado, puede explicarse suponiendo una evolución divergente en cada continente a partir de un antecesor común. La separación de los continentes provocó el aislamiento de los individuos de una especie y favoreció un proceso evolutivo a partir de un antecesor común.

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4.50. Algunas barreras geográficas que pueden conducir al proceso de especiación son: masas de agua, altas montañas, extensos desiertos, glaciares, islas, separación de masas continentales, etc. 4.51. La teoría del equilibrio punteado propone que no todos los cambios evolutivos son graduales. En la historia de la Tierra han existido grandes periodos de estabilidad, en los que aparentemente las especies no han sufrido modificaciones, llamados periodos de estasis. Estos largos periodos se alternan con otros de corta duración, denominados de especiación, en los que se producen rápidos cambios y aparecen muchas especies nuevas a partir de las ya existentes. Se trataría de periodos de explosión en la biodiversidad. La teoría del equilibrio punteado difiere del gradualismo básicamente en los siguientes aspectos: • Las especies no se forman siguiendo una sola línea evolutiva a partir de la especie ancestral, sino a partir de dos o más líneas. • La transformación es a saltos, en la que se alternan periodos sin cambios (estasis) con etapas de transformación muy rápida (especiación). • La trasformación hasta la nueva especie no se produce en todo el área inicial, sino en un área reducida donde ha quedado aislada una pequeña subpoblación. 4.52. La aparición de insectos parásitos e infecciosos resistentes a los insecticidas son consecuencia de la selección natural. La diversidad de insectos son consecuencia de las mutaciones originadas al azar y del cambio ambiental, que ha ocasionado que algunos de ellos se hagan resistentes a los insecticidas y, por tanto, son los que originan descendencia. Si esta característica se hereda, los insectos resistentes acabarán predominando en la población. 4.53. Los fósiles aparecidos hasta la fecha muestran que el patrón evolutivo de la especie humana no es lineal, sino ramificado; es decir, que las diferentes especies de Homo no se suceden en orden cronológico una detrás de otra, sino que frecuentemente existieron en un mismo periodo de tiempo distintas especies, que en ocasiones pudieron compartir el mismo hábitat. 4.54. Dentro de una población, aquellos individuos que presenten una variación ventajosa para un determinado ambiente tendrán una mayor probabilidad de sobrevivir que los que no la muestren. Por tanto, la población que manifiesta una mayor variabilidad tendrá más probabilidad de que algunos de sus individuos muestren una mutación ventajosa ante un cambio ambiental determinado y sean los que sobrevivan. 4.55. Para los primeros homínidos, caminar erguido presentaba una serie de ventajas: permitía observar el horizonte desde las altas hierbas de las praderas; al no utilizar las extremidades superiores para caminar, las manos podían utilizarse para otras funciones, como el transporte de objetos, alimentos y crías, y así el grupo se mantenía unido mientras se desplazaba; la postura erguida permitía caminar durante más tiempo, posibilitando el recorrido de largas distancias; un individuo de pie recibe

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menor radiación solar y se aleja del suelo, que es la mayor fuente de calor. Además, expone mayor superficie corporal a la brisa. Esto supone una ventaja en zonas cálidas y permite caminar a las horas de mayor insolación, cuando los carnívoros suelen estar inactivos. 4.56. El estudio de la superficie de los fósiles de H. antecessor al microscopio electrónico reveló que no solo eran cazadores y carroñeros, sino que nuestros antepasados practicaban el canibalismo alimenticio. En la capa Aurora del nivel TD-6 se encontraron los fósiles humanos y animales cubiertos de herramientas de piedra y de esquirlas, como si tuvieran algún tipo de relación con ellas. Al ser muy rara la aparición de restos humanos en la boca de las cuevas (suele ser más habitual encontrar restos de comida devorada por carnívoros o por los mismos humanos), se interpretó como un «banquete» caníbal. Esta idea se confirmó cuando se analizaron las huellas de fractura (para extracción de la médula), y las de corte y descarnación que presentaban algunos restos humanos, que fueron realizadas con un filo de piedra (en los lugares donde el músculo se une al hueso), con la misma técnica utilizada para desmembrar y despellejar animales para su consumo. Estas huellas de fracturas, desmembramiento, corte y descarnación, su frecuencia e intensidad, han hecho pensar que se trata de un canibalismo alimenticio, sin intención ritual alguna. Lo que no suele ser tan fácil determinar es si esta actividad se hizo de forma puntual, por un periodo de hambruna (canibalismo de supervivencia) o si fue prolongada (canibalismo gastronómico). UN ANÁLISIS CIENTÍFICO 4.57. Las mariposas de color blanco. Estas mariposas descansan sobre troncos de abedules, donde se confunden con los líquenes, también de color blanco. Los depredadores de las mariposas eliminan a las mariposas oscuras, porque destacan sobre la corteza de los abedules. 4.58. A la contaminación. 4.59. Los humos de las industrias oscurecen los troncos del bosque de abedules. Así, en la zona contaminada, la selección natural favorece a las mariposas oscuras, por lo que su frecuencia aumenta en la población, pues pasan inadvertidas a los depredadores, no son devoradas y dejan más descendientes. Por el contrario, las formas claras son eliminadas por los depredadores, pues ahora destacan sobre las cortezas. 4.60. Si solo hubiese una variedad de mariposa y esta fuese de color blanco, los depredadores podían haber acabado con dicha población, ya que con la contaminación destacarían más sobre la corteza de los abedules. 4.61. a) El número de mariposas del abedul de aspecto claro iría en aumento de forma gradual. Por el contrario, al desaparecer la contaminación la variedad oscura no se vería favorecida y serían eliminadas por los depredadores, pues ahora destacan sobre los troncos blancos. b) Se veía favorecida la población de color blanco.

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ACTIVIDADES DEL RESUMEN 4.62. Se entiende por presión de selección aquellos factores que afectan de manera negativa a la supervivencia de los individuos. 4.63. Según la teoría de Darwin, el mecanismo que hace evolucionar a la especies es la selección natural. Y según la teoría de Lamarck es el uso y desuso de los órganos. 4.64. Según la teoría del equilibrio puntuado, no todos los cambios evolutivos son graduales. En la historia de la Tierra han existido grandes periodos de estabilidad, llamados periodos de estasis, en los que aparentemente las especies no han sufrido modificaciones. Estos largos periodos se alternan con otros de corta duración, denominados de especiación, en los que se producen rápidos cambios y aparecen muchas especies nuevas a partir de las ya existentes. Se trataría de periodos de explosión en la biodiversidad.

tos continentes provienen de un antecesor común, pero al separarse los continentes, diferentes poblaciones quedaron aisladas y evolucionaron de manera independiente. – Bioquímicas. Se basan en la comparación de organismos diferentes a nivel molecular. Cuanto más parecidas sean dos especies a nivel molecular, mayor será el parentesco evolutivo, y viceversa. Actualmente, los métodos más utilizados para comparar organismos son las secuencias de ADN y de aminoácidos de las proteínas. 4.66. La extinción supone la desaparición de especies. Entre las principales causas actuales de extinción de especies debida a la actividad humana destacan la destrucción y fragmentación de hábitat, el cambio climático, la contaminación, la introducción de especies exóticas y la sobreexplotación de otras. COMPRENDO LO QUE LEO

4.65. La evolución se avala por una serie de pruebas de distinto tipo: – Anatómicas. Se basan en el estudio comparado de las estructuras corporales de los organismos, con el fin de establecer posibles relaciones de parentesco. Por ejemplo, el estudio de órganos homólogos (aquellos que tienen la misma estructura interna aunque su forma externa y función sean diferentes). Por ejemplo, la pata delantera de un perro, la aleta de un delfín, el brazo de una persona y el ala de un murciélago poseen una estructura interna parecida, pero las funciones que desempeñan en cada organismo (correr, nadar, coger objetos y volar) son distintas. Se trata de estructuras heredadas de un antecesor común, la posterior adaptación a distintos medios generó diferencias importantes entre ellas. – Paleontológicas. Se basan en el estudio de los fósiles, que son restos de seres vivos que vivieron en el pasado o de su actividad que han quedado preservados. La existencia de fósiles de especies extinguidas revelan un proceso de cambio a lo largo del tiempo. Por ejemplo, esto se refleja en fósiles que presentan características intermedias entre dos clases diferentes de seres vivos actuales, como es el caso de Archaeopteyx. Este fósil presenta características intermedias entre los reptiles y las aves, lo que parece demostrar que las aves actuales son el resultado de la evolución de ciertos reptiles. – Embriológicas. Se basan en el estudio comparado del desarrollo embrionario de distintos animales. Al analizar los primeros estadios del desarrollo embrionario de diversos animales se observa que existen muchas semejanzas que van desapareciendo según avanza el proceso. – Biogeográficas. Se basan en el estudio de la distribución geográfica de las especies. Por ejemplo, existen monos tanto en América del Sur como en Asia y África, y aunque cada continente posee especies diferentes, son muy semejantes entre sí. Los monos de es-

4.67. Identificar ideas. Principalmente para utilizarlas como sustituto de los dientes. Las empleaban para arrancar raíces, para cortar carne o fibra… 4.68. Relacionar. – Aumento de la esperanza de vida por poder alimentarse sin emplear los dientes. – Sus dientes se tornaron cada vez más pequeños. – Variación de la forma de la cara. – Capacidad para emitir sonidos más refinados. 4.69. Sintetizar. Dos posibles respuestas: a) Porras de hueso → piedras afiladas → instrumentos de metal → lanza, arco → fusil → proyectil guiado. b) Las armas han seguido un proceso de refinamiento. Cada vez son más precisas, tienen mayor capacidad de destrucción y permiten enfrentarse al adversario a mayor distancia. 4.70. Aplicación. Los mono-humanoides hemos aumentado nuestra inteligencia. A consecuencia de ello, nos hemos convertido en la especie más avanzada, capaz de resolver problemas y sobrevivir al paso del tiempo. 4.71. Reflexión. Respuestas que indiquen que las armas actuales son tan destructivas que amenazan la supervivencia de la humanidad. PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 1. Fue Louis Pasteur en 1860. Con sus experimentos demostró la falsedad de la creencia tradicional de la generación espontánea. Antes se creía que los seres vivos surgían por generación espontánea, a partir de la materia orgánica en descomposición. Esta idea se fundamentaba en las observaciones cotidianas que veían cómo aparecían larvas en los alimentos en descomposición. Esta idea fue cuestionada por Francesco Redi, que concluyó que las larvas no surgían por sí solas, sino que procedían de los huevos que las moscas habían puesto sobre la carne.

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2. Las hipótesis que intentan explicar el origen de la vida son: – La hipótesis de la panspermia, que afirma que la vida se originó en el espacio, y que por medio de esporas se dispersó de un sistema planetario a otro. – La hipótesis de la síntesis prebiótica, según la cual la vida proviene de una serie de moléculas orgánicas surgidas a partir de materia inorgánica, bajo unas condiciones muy concretas. 3. a) Verdadera. b) Falsa. c) Verdadera. 4. Entre las fuentes de variabilidad destacan las mutaciones y la de reproducción sexual. • Mutaciones: alteraciones aleatorias que se producen al azar en el material genético de un individuo. Pueden ser: – Mutaciones perjudiciales: confieren una desventaja para la supervivencia del individuo. Tienden a ser eliminadas por selección natural. – Mutaciones favorables: mejoran la capacidad de supervivencia y, por tanto, de reproducción de los individuos que las portan. – Mutaciones neutras: no son ventajosas ni perjudiciales, la selección natural no actúa sobre las características que confieren al individuo. • La reproducción sexual genera variabilidad por medio de: – La recombinación génica que ocurre durante el proceso de la meiosis. – La unión al azar de los gametos durante la fecundación. – Las nuevas combinaciones genéticas creadas por la mezcla de los genes parentales. 5. La presión de selección es el conjunto de factores que afectan de manera negativa a la supervivencia de los individuos. El medio ejerce de forma continua presión de selección sobre los individuos de una población. Los individuos que no la superan mueren mucho antes que el resto. La selección natural es el mecanismo evolutivo que actúa sobre las variaciones que se producen en los individuos. Cuando la presión de selección se mantiene sin cambios durante largos periodos de tiempo, los individuos con variaciones ventajosas, que les permitan estar mejor adaptados al medio, sobrevivirán y se reproducirán más. 6. a) Falso. Las estructuras análogas tienen un origen embriológico diferente y una función semejante. b) Verdadera. c) Verdadera. d) Falso. Las estructuras homólogas tienen el mismo origen y distinta función. 7. En este caso es difícil que se produzcan nuevas especies por selección natural, ya que el factor ambiental es momentáneo. Para que la selección natural actúe, la sequía debería prolongarse en el tiempo. Sobre la población actuará la presión de selección, que eliminará todas las poblaciones de las especies que no estuviesen adaptadas a un periodo estival prolongado o a un periodo de sequía más o menos largo.

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8. Se conoce como la teoría del equilibrio puntuado. En el registro fósil se pueden encontrar muchos casos, en los que de repente aparecen gran cantidad de especies nuevas. Tras esta explosión de diversificación, los fósiles de las diferentes especies se mantienen prácticamente sin cambios durante mucho tiempo, hasta un punto en el cual la mayor parte de las especies desaparecen del registro fósil súbitamente. La teoría del equilibrio puntuado explica los saltos bruscos que se observaban, afirmando que no todos los cambios evolutivos son graduales. Diferenciando los periodos de estasis, o periodos de estabilidad sin grandes modificaciones y los periodos de especiación, cuya duración es muy corta, en los que se producen rápidos cambios y aparecen muchas especies nuevas a partir de las ya existentes. 9. Para los primeros homínidos, el bipedismo supuso una serie de ventajas: • Pudieron observar el horizonte en las extensas praderas, lo que les permitió defenderse mejor de los predadores. • Podían utilizar las manos para otras funciones, como el transporte de objetos, alimentos y crías. • La postura erguida permite caminar durante más tiempo, posibilitando el recorrido de largas distancias. • Un individuo de pie recibe menor radiación solar al alejarse del suelo, que es la mayor fuente de calor, y expone mayor superficie corporal a la brisa, lo que le permite caminar a las horas de mayor insolación, cuando los carnívoros suelen estar inactivos. 10. Ardipithecus ramidus Australopitecus

Homo habilis

Homo ergaster Homo erectus

Primer homínido conocido. Primer homínido bípedo. Dio lugar al género Homo. Primera especie del género Homo. Fabricó las primeras herramientas e incluyó carne en su dieta. Comenzó a aprovechar el fuego. Esta especie fue la primera en salir de África. Colonizó Asia.

PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1. Llegó a esa conclusión después de realizar el siguiente experimento. En primer lugar vertió caldo de cultivo en dos matraces de cuello largo y estrecho, que curvó a la llama dándole la forma de un cuello de cisne. Calentó el caldo de cada matraz hasta la ebullición para esterilizarlos. Dejó pasar unos días para ver la evolución de los caldos, como observó que no se notaban muestras de descomposición, cortó el cuello de uno de los dos. En unos días el matraz del cuello roto se descompuso. El caldo del primer matraz seguía sin descomponerse porque no podían entrar los microorganismos del aire que unidos a partículas de polvo, se quedaban atrapados en el cuello, sin contaminar el caldo.

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2. Oparin y Haldane basándose en distintos supuestos propusieron que la vida proviene de una serie de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica, es lo que se conoce como hipótesis prebiótica del origen de la vida. Para diseñar su experimento, Miller se basó en los supuestos propuestos por Oparin y Haldane, que pueden resumirse en los siguientes puntos: la Tierra tenía una corteza sólida que estaba rodeada de una atmósfera reductora (carente de oxígeno), cuya composición sería metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua; el descenso de la temperatura provocó la condensación del vapor de agua, las nubes formadas dieron lugar a la lluvia que originó los primitivos océanos; la energía del Sol y las descargas eléctricas de los rayos que se producían en la atmósfera, serían el origen de la interacción de los compuestos inorgánicos hasta formar los compuestos orgánicos que arrastrados hasta los océanos formaron la «sopa primitiva». 3. Desde el punto de vista de la teoría lamarckista, el uso repetido de la musculatura produce su desarrollo. Como la función crea el órgano y su desuso produce degeneración, con el tiempo la musculatura y la estructura ósea de un levantador de pesas se desarrolla para levantar cada vez más peso. Los caracteres originales van siendo sustituidos lentamente por una serie de caracteres adaptativos o caracteres adquiridos. La musculatura y la estructura de sus huesos son caracteres adquiridos que se pueden heredar y transmitir a la descendencia. Por esa razón, los descendientes del campeón seguirán ganando competiciones de alterofilia generación tras generación. Desde el punto de vista de la teoría neodarwinista, la explicación anterior no puede ser correcta dado que los caracteres adquiridos no son heredables. 4. a) Verdadera. b) Falsa. En la naturaleza todos los individuos que nacen hacen que la población crezca exponencialmente hasta que los recursos empiezan a escasear, entonces se detiene el crecimiento exponencial. c) Falsa. Entre los individuos de una población se produce variabilidad, esta hace que todos sus componentes no sean iguales. d) Verdadera. 5. La presión de selección es el conjunto de factores que afectan de manera negativa a la supervivencia de los individuos. En el ejemplo propuesto el medio cambia repentinamente, antes dominaban en los troncos los tonos verdosos, que actuaban negativamente sobre las mariposas más oscuras, y ahora dominan los tonos pardos y oscuros, y la presión de selección actúa negativamente sobre las mariposas más verdes. La selección natural actúa sobre las variaciones que se producen entre los individuos. Al mantenerse las nuevas condiciones, la población de mariposas que poseía diversos colores en sus alas, se ve influenciada con un cambio de la presión de selección. Los individuos con las variaciones ventajosas, alas con colores más pardos y oscuros, están mejor adaptados al medio, sobrevivirán y se reproducirán más, por tanto, podrán transmitir sus cambios a

la descendencia. Por eso con el tiempo las mariposas de alas más pardas predominan en la población. 6. • Pruebas anatómicas: basadas en el estudio comparado de las estructuras corporales. – Los órganos homólogos son los que tienen la misma estructura interna, aunque su forma externa y función sean diferentes. – Los órganos análogos son los que desempeñan la misma función en organismos diferentes, pero tienen un origen distinto. – Los órganos vestigiales son los que han ido perdiendo la función a lo largo de la evolución. • Pruebas paleontológicas: basadas en el estudio de los fósiles. • Pruebas embriológicas: basadas en el estudio comparado del desarrollo embrionario de distintos animales. • Pruebas biogeográficas: basadas en el estudio de la distribución geográfica de las especies. Los organismos que habitan juntos en un área evolucionan de manera similar, pero cuando ciertas poblaciones quedan aisladas, tienden a evolucionar hacia formas diferentes. • Pruebas bioquímicas: basadas en la comparación molecular de los organismos. 7. El neodarwinismo es una teoría sintética porque unifica los avances y conocimientos de diferentes áreas de la biología, como son: la genética, la paleontología, la bioquímica y la ecología. Las principales premisas del neodarwinismo son: • Se rechaza la teoría de los caracteres adquiridos. • Las mutaciones y la recombinación genética son las principales fuentes de la variabilidad genética. • La selección natural actúa sobre la variabilidad genética de la población. • La selección natural favorece los alelos que confieren a los individuos un fenotipo ventajoso. • Evoluciona la población, no los individuos. Se define población como un grupo de individuos de la misma especie que comparten un área determinada y pueden cruzarse entre ellos originando una descendencia fértil. • La evolución se produce de manera gradual, lo que se ha «bautizado» como gradualismo. Una nueva especie aparece tras un periodo de tiempo muy largo. 8. Para el neodarwinismo las especies se han formado a partir de la especie ancestral y una sola línea evolutiva. El equilibrio puntuado habla de más de una línea evolutiva. El neodarwinismo contempla una transformación lenta, gradual y continua, como consecuencia de los pequeños cambios acumulados durante largos periodos de tiempo. En cambio, para el equilibrio puntuado la transformación es a saltos, alternando periodos sin cambios o de estasis con periodos de transformación muy rápida (especiación). El neodarwinismo ve la evolución como un proceso poblacional. Para el equilibrio puntuado la nueva especie se produce en un área reducida donde ha quedado aislada una pequeña parte de la población original.

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SOLUCIONARIO Homo sapiens sapiens

9. a) Falso. Se denomina especiación al conjunto de procesos que conducen a la formación de una nueva especie a partir de otra preexistente. b) Verdadero. c) Falso. El material genético inicial de cada una de las poblaciones irá diferenciándose gradualmente por mutación y recombinación. 10. Homo antecessor

Homo heidelbergensis

Homo neanderthalensis

Homínidos

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Colonizó Europa. Es el antepasado común conocido entre nuestra especie y los neandertales. Posiblemente realizó los enterramientos más antiguos. Dominaban el fuego, cuidaban de sus enfermos y tenían ritos funerarios. Tenía una capacidad craneal de 1 750 cm3. Datación

Australopithecus

4,2-1,0 millones de años.

Homo habilis

1,9-1,8 millones de años.

Homo ergaster

1,8-1,4 millones de años.

Homo erectus

1,5 millones de años500 000 años.

Homo antecessor

Hace 800 000 años.

Homo heidelbergensis

Única especie actual de homínidos. Capacidad craneal es de 1 400 cm3.

AMPLIACIÓN 1. a) La mayor coincidencia de tripletes se da con los chimpancés. Los chimpancés tienen mayor parentesco evolutivo con la especia humana que el resto. b) La comparación de las secuencias de ADN entre diferentes especies se incluiría dentro de las pruebas bioquímicas. Estas pruebas se basan en la comparación de organismos diferentes a nivel molecular. Cuanto más parecidas sean dos especies a nivel molecular mayor será el parentesco evolutivo, y viceversa. 2.

Características

Cómo y dónde vivía

Podían caminar erguidos, aunque no mucho tiempo. Estatura hasta 1,5 m. Su cerebro era pequeño, y sus mandíbulas, grandes comparadas con el cráneo. Capacidad craneal de 500 cm3. También caminaban erguidos. Su cerebro era un poco mayor que el de los Australopithecus, sus mandíbulas grandes en proporción con su cráneo. Capacidad craneal de 600 cm3. Cerebro con una capacidad craneal entre 800 y 900 cm3. En esta especie aparecen por primera vez las proporciones que tenemos los seres humanos actuales; las piernas se alargaron, por lo que los brazos se acortaron con respecto a ellas y, sobre todo, aumentó la estatura. Su postura natural es erguida. Su cerebro, bastante mayor que el de H. habilis, y su mandíbula, algo más reducida. Muestra una mezcla de rasgos primitivos, heredados de H. ergaster, y una cara moderna, plana y pequeña. Capacidad craneal de unos 1 000 cm3. Frente poco levantada y un fuerte reborde óseo sobre las órbitas de los ojos.

Se alimentaba de frutos, semillas y raíces. Vivía en África, en la sabana o en bosques abiertos.

500 000 180 000 años.

Capacidad craneal de unos 1 390 cm3. Proporciones del esqueleto primitivas: eran altos y proporcionalmente muy pesados.

Era omnívoro; fundamentalmente recolector, pero también carroñero y cazador. Tallaba la piedra para fabricar distintos tipos de herramientas.

Homo neanderthalensis

150 00030 000 años.

Muy parecidos a los seres humanos actuales, aunque con aspecto algo más tosco. Su cerebro era más grande que el nuestro, y la mandíbula, más fuerte. Es una especie con la que coincidió el ser humano.

Su alimento principal era la carne. Vivió en zonas frías, incluso en la tundra. Fue el primer homínido que enterraba a sus muertos.

Homo sapiens

100 000 años - Ser humano actual. Capacidad craneal actualidad. de unos 1 400 cm3.

Dieta omnívora. Habitaba en la sabana africana. Fabricaba herramientas de piedra muy toscas (guijarros golpeados). Consumía regularmente la carne de otros animales. Su gran corpulencia le permitió desarrollar actividades como la caza.

Dieta omnívora. Distribución amplia, habitó zonas cálidas y frías. Dominó el fuego y fabricó herramientas algo más elaboradas. Cazaba y carroñeaba, y también era recolector. Fabricaba armas de madera, para descarnar y desmembrar la carne y sacar el tuétano de los huesos largos. En algunos ejemplares han aparecido señales de canibalismo.

Omnívoro. Conquistó todos los hábitats. Primer homínido que realiza manifestaciones artísticas.

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SOLUCIONARIO

3. a) Al introducir aglutiminas antihumanas en el suero de diferentes animales, se obtienen distintos porcentajes de aglutinación, que dan idea del grado de parentesco evolutivo entre los seres humanos y dichos animales. b) Al observar los datos de la tabla donde se refleja el porcentaje de aglutinación, se aprecia que se produce una fuerte reacción en los seres humanos, el chimpancé, el gorila y el orangután, lo que demuestra un mayor parentesco evolutivo. Por el contrario, se produce una reacción muy débil o nula entre el ciervo, el caballo y el marsupial, lo que indica que son especies alejadas evolutivamente de los seres humanos. 4. Para Lamarck la diversidad de especies encontradas por Darwin en las islas Galápagos respondería a los siguientes hechos: • Los organismos muestran una tendencia hacia la complejidad. Los organismos evolucionan a través del tiempo desde formas inferiores sencillas, a formas superiores más complejas. • El uso repetido de un órgano produce su desarrollo. Los cambios que tienen lugar en el entorno hacen que los seres vivos se adapten al medio modificando ciertos órganos en función de su uso o desuso. La función crea el órgano y su desuso produce degeneración. De esta forma, los caracteres originales son sustituidos lentamente por una serie de caracteres adaptativos o caracteres adquiridos. • Los caracteres adquiridos son heredables. Las modificaciones inducidas por el ambiente, que un organismo pueda haber adquirido durante su vida, pueden transmitirse a la descendencia. De esta manera, las especies se transforman. Por esta razón, la teoría de Lamarck también es conocida con el nombre de teoría de los caracteres adquiridos. 5. Al descender la temperatura, parte del agua se condensó y cayó a la superficie, iniciándose la formación de los océanos. 6. Los primeros seres vivos serían procariotas heterótrofos, similares a las actuales bacterias fermentadoras. 7. La ingeniería genética puede contribuir en un futuro no muy lejano a que el ser humano seleccione aquellos genes que considere de mayor utilidad para la especie e intente eliminar los más dañinos y perjudiciales, aunque estas prácticas producirán sin duda fuertes controversias de tipo ético.

léculas orgánicas sencillas a partir de los gases presentes. La inexistencia de oxígeno haría posible que los compuestos recién formados no fuesen oxidados rápidamente, y que al ser arrastrados por el agua de lluvia, se pudiesen acumular en los océanos formando la «sopa primitiva». 3. La reproducción sexual genera una gran diversidad genética, incrementando la posibilidades de evolución y aportando a la población una adaptación al ambiente que cambie, de forma superior a como lo haría una especie con reproducción asexual. La evolución de las especies con reproducción asexual se explica por mutaciones o transferencia de genes de otras especies de bacterias mediante mecanismos parasexuales. 4. Para las teorías fijistas las especies han permanecido inmutables desde su creación. Por el contrario, para las teorías evolucionistas las especies pueden cambiar y generar otras especies. Entre los defensores del fijismo destacan Carl von Linneo y Georges Cuvier. Entre los defensores del evolucionismo podemos citar: Lamarck, Darwin, Wallace, Jay Gould, etc. 5. Son ejemplos de desarrollo de un determinado órgano el incremento muscular de los deportistas o el estiramiento del cuello que provocan las mujeres de cuello de jirafa birmanas. Un carácter adquirido jamás puede pasar a sus descendientes, hecho que contradice la teoría de Lamarck. 6. a) El texto se refiere a la teoría neodarwinista, también denominada teoría sintética. b) El error se encuentra en la frase: «… cambios en las frecuencias génicas en las poblaciones que tratan siempre de mantener la adaptación de los individuos a su ambiente…». Los cambios en las frecuencias génicas de las poblaciones, consecuencia de los agentes evolutivos, no dan lugar, necesariamente, al mantenimiento de la adaptación de los individuos a su ambiente. c) Los únicos agentes evolutivos que claramente dan lugar a la adaptación de los individuos a su ambiente son la combinación de la mutación y la selección natural. d) La población. 7. a) Falso. Los dinosaurios se extinguieron hace 85 M.a. y los primeros homínidos tienen solo 5 o 6 millones. b) Falso. La evolución continuará mientras halla vida en el planeta. La selección natural sumada a la variabilidad que genera el intercambio genético y las mutaciones son el motor de la evolución y no pueden pararse. c) Verdadero. Los que realizaron las pinturas de Altamira eran también Homo sapiens.

REFUERZO

d) Falso. El ser humano desciende de una cadena de especies entre las que se encuentra un antepasado del chimpancé y no hay ningún primate actual.

1. Los gases predominantes en la atmósfera primitiva eran: hidrógeno, vapor de agua, nitrógeno, monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, azufre y metano. Dichos gases procedían de las numerosísimas emisiones volcánicas que tenían lugar en esa época.

8. Corresponden a nuestra especie las características: a), e), f), g), i).

2. Los científicos Oparin y Haldane sugirieron la posibilidad de que en la atmósfera primitiva se pudiesen formar mo-

9. En cualquier población pueden producirse mutaciones y, por tanto, ser heredables.

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