LA EVOLUCIÓN Un proceso de cambio a lo largo del tiempo

La evolución biológica es el conjunto de transformaciones o cambios a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común.

Especie : Pertenecen a la misma especie aquellos individuos semejantes que, en potencia, pueden reproducirse entre si y originar, a su vez, descendientes fértiles.

¿Cómo se originan las especies y su diversidad?

Historia de la Teoría y sus evidencias

Existen diferentes concepciones acerca del origen y la diversidad de los organismos en el planeta: fijismo y evolucionismo Debate: los organismos cambian versus no cambian a través del tiempo

1-El Fijismo

¿Cómo se originan las especies? Las especies son inmutables Aristóteles: la escala de la naturaleza (s. IV a.C.)

1.a) El creacionismo Linneo s. XVIII

Según el fijismo, tanto la naturaleza como las especies vivas son una realidad definitiva y acabada: los seres vivos son formas inalterables, siendo hoy tal y como fueron diseñadas desde su comienzo. La Nomenclatura binominal Especie: Homo sapiens

1.b) El catastrofismo Los organismos se extinguían por hechos catastróficos Luego nuevas especies establecidas por creación divina llenaban los lugares vacantes

George Cuvier s. XVIII-XIX

Padre de: La Paleontología Ciencia que estudia los fósiles

¿Cómo se originan las especies?

2. El Evolucionismo Las especies cambian a lo largo del tiempo Siglo XIX, surgen las teorías evolucionistas

Ideas evolutivas: 2.a) lamarckismo y 2.b) darwinismo

El Evolucionismo

Las especies cambian a lo largo del tiempo

2.a) El Lamarckismo Jean-Baptiste Antoine Pierre de Monet, Caballero de Lamarck s. XVIII-XIX

Cambio ambiental ⇒ Modificaciones (adaptaciones)  Tendencia a la complejidad  Sentimiento interior  Ley del uso y desuso de los órganos  Herencia de los caracteres adquiridos

Las especies cambian a lo largo del tiempo

La evolución según Lamarck en un ejemplo 1º Cambio ambiental: La aridez provoca escasez de hierbas en el suelo. 2º Las jirafas estiran su cuello para alcanzar las hojas de los árboles, el uso del órgano lo desarrolla de manera que el cuello se alarga. 3º Los descendientes heredan el cuello un poco más largo 4º Continua el proceso y la adaptación (cuello largo) está presente en todos los individuos de la población

El Evolucionismo

Las especies cambian a lo largo del tiempo

2.b) El Darwinismo Darwin y Wallace s. XIX

La Teoría de la Evolución 1859 “El origen de las especies”

 La variabilidad inicial de la descendencia es la materia prima de la evolución  La naturaleza es prolifera  SELECCIÓN NATURAL  El tiempo lleva al cambio gradual y esto a la adaptación

El viaje de Darwin

Halló múltiples fósiles de mamíferos extintos en Argentina Colectó animales, plantas, observó su distribución y paisajes Observó la fauna de las islas galápagos (tortugas y pinzones) Observó la variación geográfica de especies pertenecientes a un mismo grupo (ñandúes)

La Teoría de la Evolución según

Charles Darwin

-Los organismos transmutan a lo largo del tiempo (Idea DE LA EVOLUCIÓN) -Los diferentes organismos descienden de un ancestro común (idea DE LA DESCENDENCIA COMÚN) -Las especies se diversifican y sus causas están en el medio ambiente (Idea DE LA ESPECIACIÓN) -La evolución produce un cambio gradual en las poblaciones (Idea DEL GRADUALISMO) -El mecanismo de la evolución es la competencia por los recursos limitados entre un gran número de organismos únicos, lo que lleva a diferencias en la supervivencia y reproducción (Idea DE LA SELECCIÓN NATURAL) -Los organismos podían adquirir o heredar, de las generaciones precedentes, las adaptaciones que ellos han desarrollado (Idea de HERENCIA DE CARACTERES)

fundamentales de la Teoría de la evolución de Darwin-Wallace:

Hipótesis

(1) todos los organismos producen más descendencia de la que el ambiente puede sostener; (2) existe una abundante variabilidad intraespecífica para la mayoría de los caracteres; (3) la competencia por los recursos limitados lleva a la lucha por la vida (según Darwin) o existencia (según Wallace); (4) se poduce descendencia con modificaciones heredables; (5) como resultado, se originan nuevas especies

La Teoría de la evolución en un marco hipotético deductivo (Klimovsky 1999) H1 Crecimiento Geométrico exponencial

H2 Acotación

H3 Variaciones

H4 Lucha por la Existencia (competencia) H5 Supervivencia del más apto

Contexto de descubrimiento

H6 Selección natural

Cambios en Bacterias resisten Diversidad de Fauna blanca del ártico Antibióticos pinzones Fauna oscura del desierto Las polillas de Manchester

Contexto de justificación

El Evolucionismo El

La variabilidad es la materia prima de la evolución 1º Cambio ambiental: La aridez Darwinismo provoca escasez de hierbas en el suelo. 2º Existen, en un principio, muchas jirafas con diferentes longitudes de cuello (variabilidad adquirida al azar). 3º No hay alimento para todas (acotación), en consecuencia la selección natural actúa y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las jirafas de cuello largo que alcanzan las hojas de los árboles. 4° Sus descendientes heredan los cuellos largos 5º Con el tiempo todas las jirafas de la población presentan el cuello largo (adaptación)

Evidencias del proceso evolutivo que se pueden explicar a la luz de la Teoría de la Evolución Observación directa (procesos microevolutivos) Rasgos anatómicos y morfológicos de los seres vivos Evidencias Paleontológicas Evidencias Embriológicas Evidencias Biogeográficas Evidencias Bioquímicas

El Evolucionismo

Las especies cambian a lo largo del tiempo La selección natural

Las polillas moteadas del abedul o polillas de Manchester

Especie: Biston betularia

1º Cambio ambiental: La contaminación oscurece las cortezas de los abedules donde vive la mariposa. 2º Existen, en un principio, mariposas blancas y negras (variabilidad inicial). 3º la selección natural actúa, los pajaros se comen en mayor número a las mariposas blancas y permite sobrevivir en mayor número a los más aptos, las mariposas oscuras que se camuflan mejor en las nuevas condiciones. 4º Sus descendientes heredan el color oscuro. 5º Con el tiempo todas las mariposas de la población de zonas contaminadas presentarán color oscuro (adaptación)

LA EVOLUCIÓN

Evidencias Anatómicas: Órganos homólogos

constituyen una prueba del fenómeno evolutivo Patrón básico de los miembros tetrápodos, con los mismos huesos y en posiciones similares

(origen común)

Los homínidos descienden de un ancestro común

La evolución de la materia viva es un proceso que le es característico y todos los organismos que viven en la Tierra descienden de un ancestro común. Las especies actuales son un estado en el proceso evolutivo, y su riqueza es el producto de una larga serie de eventos de especiación y de extinción.

LA EVOLUCIÓN

Evidencias Embriológicas: Parecido entre formas

embrionarias tempranas (homologías embrionarias) (origen común)

Vertebrados: homologías claramente evidentes al comienzo del desarrollo

LA EVOLUCIÓN Evidencias Paleontológicas: el registro fósil Evidencia de cambio de los seres vivos a través del tiempo Los cambios graduales en estructuras anatómicas

Las aves son dinosaurios vivientes

LA EVOLUCIÓN Evidencias Biogeográficas Pangea, hace 250 m.a.

Existía una fauna común, ejemplo: mesosaurio,

un reptil mesozoico

La Familia Camelidae La diversidad y la distribución de los organismos responde a los acontecimientos que tuvieron lugar en su historia previa

LA EVOLUCIÓN Evidencias Bioquímicas

C,H,O,N

moléculas

macromoléculas

El Evolucionismo

2.b) El Neodarwinismo = Teoría sintética de la evolución G. G. Simpson, Haldane, Mayr, Huxley, Dobzhansky, Fischer, Sewall Wright, etc s. XX (1930 -1950)  Se fundamenta en el conocimiento de la genética la genética explica: el origen de La variabilidad Mutaciones Reproducción sexual: a) Meiosis: - recombinación -Segregación cromosómica b) Fecundación

 Admite los postulados del darwinismo clásico Recordemos:

 La variabilidad inicial de la descendencia  La naturaleza es prolífica

Genética clásica Mendel s. XIX Leyes reconocidas recién en s. XX

 LA SELECCIÓN NATURAL  El tiempo lleva al cambio gradual ⇒ adaptación Genetica molecular Watson, Crick s. XX

Síntesis moderna o Teoría sintética . Según esta teoría, la

evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: Selección Natural, deriva genética, mutación, migración (flujo genético)

Recreo

Etapas

del proceso por el que se forman nuevas especies

La evolución y el origen de nuevas especies Proceso de Especiación

1º Aislamiento genético o reproductivo 2º Divergencia 3º Especiación

La evolución y el origen de nuevas especies

El proceso de Especiación 1º Aislamiento reproductivo:  Especiación alopátrica (aislamiento geográfico)  Especiación simpátrica (aislamiento no geográfico)  Ecológico  Etológico  Sexual

Especiación simpátrica Anofeles en aguas de distinta salinidad Ej.

Especiación alopátrica (aislamiento geográfico)

La evolución y el origen de nuevas especies

La Especiación Especiación alopátrica (aislamiento geográfico)

NIVELES DE ANÁLISIS DE LA EVOLUCION Microevolución: evolución de las poblaciones Macroevolución: evolución de las especies y taxones de rango supraespecífico

Procesos Microevolutivos: ej. selección natural, deriva genética Procesos Macroevolutivos (se observan en el registro fósil): ej. colonización del ambiente terrestre por las plantas y los vertebrados, la diversificación y la extinción de los dinosaurios. Patrones evolutivos manifestados en largos períodos de tiempo en la historia de la vida.

Evidencias Registro fósil: eventos de diversificación, extinción masiva

Procesos y patrones macroevolutivos: Evolución convergente: organismos con parentesco lejano por presiones selectivas similares adquieren independientemente características adaptativas semejantes Evolución divergente: una población o parte de ella queda aislada y por presiones selectivas sigue un curso evolutivo diferente Cambio filético o anagénesis: cambio gradual y constante por largo tiempo Produciendo especies sucesivas que se reemplazan dentro de un linaje Cladogénesis: se originan nuevas especies a partir de un ancestro común Hay aumento de diversidad filética porque no se extingue la forma ancestral Radiación adaptativa: diversificación repentina de un grupo que comparte Un ancestro común Extinción: de fondo y masiva, disminuyen la diversidad

El Evolucionismo La Especiación

DIVERGENCIA

1º Aislamiento genético o reproductivo 2º La divergencia: Se origina cuando, una vez aisladas las poblaciones, comienzan a acumularse los cambios producidos en los individuos que las forman como consecuencia de las mutaciones y las migraciones. Esto hará que, tras sucesivos procesos de selección natural, las características de las poblaciones difieran cada vez más. 3º Especiación en sentido estricto, que supone la imposibilidad de producción de descendencia fértil, entre las poblaciones separadas.

SIN DIVERGENCIA

El Evolucionismo La evolución y el origen de nuevas especies Divergencia

La Especiación Convergencia

la macroevolución puede explicarse como resultado de la acción continua (constante y gradual) de los procesos (Selección Natural) que actúan en el seno de las poblaciones. Esto explicaría la divergencia de las poblaciones como el origen de nuevas especies y taxones superiores. Teoría Sintética:

El Evolucionismo Corrientes neodarwinistas

El Neodarwinismo (Saltacionismo o Equilibrio puntuado 1972) Stephen Jay Gould

T. Saltacionista (Niles Eldredge y Stephen Jay Gould):

propone que la evolución puede ocurrir a diferentes niveles y en cada uno de ellos ocurren procesos diferentes. Unidades evolutivas: genes, organismos, poblaciones, especies. SN vs Selección de especies que resulta en diferencia en las tasas de especiación y/o extinción en linajes en largo tiempo

MODELO DE LOS EQUILIBRIOS PUNTUADOS Se refiere al tiempo y al modo en que opera la evolución a gran escala

la evolución a escala geológica es un proceso discontinuo que ocurre a saltos y que las discontinuidades del registro fósil no son tales, sino que reflejan fielmente la historia del mundo viviente. Propone que

En el registro fósil se observan períodos de estasis, las especies tienen morfología similar desde que aparecen hasta que desaparecen y períodos de cambio o aparición repentino/a. Los períodos de estasis involucran largo tiempo.

LA BIODIVERSIDAD

Constituye el conjunto de

Fijistas

(las especies son inmutables)

Evolucionistas

Su origen se explica por diversas teorías

Defendida por

Linneo s. XVIII Padre de la

Sistemática y la Nomenclatura binomial

concepto

(las especies cambian a lo largo del tiempo)

como El creacionismo

especies

Conjunto de individuos semejantes que pueden reproducirse entre sí y originan descendientes fértiles

como

El catastrofismo Defendida por

Evidencias DARWINISMO ( Darwin y Wallace s. XIX)

Se basa en

Cuvier s. XVIII-XIX Padre de la

Paleontología (Ciencia que estudia los fósiles)

Tipos

Clásico Se basa en

Neodarwinismo Admite

- La variabilidad inicial de la descendencia - La naturaleza es prolífica - LA SELECCIÓN NATURAL - El tiempo lleva al cambio gradual ⇒ adaptación

Evidencias Paleontológicas

Evidencias Bioquímicas Evidencias Biogeográficas

Se fundamenta en el conocimiento de

La Genética

Mutaciones Reproducción sexual: a)Meiosis:

- recombinación - Segregación cromosómica

b) Fecundación

-Tendencia a la complejidad - Ley del uso y desuso - Heredabilidad de los caracteres adquiridos -Cambio ambiental⇒ modificaciones

Que explica

El origen de la variabilidad

Evidencias Embriológicas Evidencias Anatómicas

LAMARCKISMO

Lamarck s. XVIII-XIX

por

La Especiación

Aislamiento reproductivo

Interpretada según las corrientes

Gradualista Saltacionista

La Teoría de la evolución darwiniana en Arqueología La propuesta de Robert Dunnell (1980-1989):

• Considerar que pueden reconocerse dos vías de transmisión de caracteres: la genética y la cultural. Así, los fenómenos culturales son elementos del fenotipo humano que se

transmiten por este mecanismo • Registro arqueológico no es ni refleja la conducta humana sino su ausencia

• El fenotipo tiene dos componentes: el individuo (material) y su comportamiento

• Los objetos del registro arqueológico son parte de los fenotipos humanos del pasado (como los nidos de los pájaros o los diques de los castores)

• Los artefactos no son unidades de reproducción sino deben ser vistos en término de éxito replicativo (Leonard y Jones 1987)

• Importa la variabilidad de los artefactos medidos en frecuencias que

aumentarán o disminuirán de acuerdo con las ventajas que le otorguen a los individuos portadores