Evolución biológica y biodiversidad: deriva genética y frecuencias alélicas

Evolución y Biodiversidad

Evolución Biologica cambio en las características hereditarias de las poblaciones a lo largo del tiempo, dando lugar a nuevas especies y diversidad biológica.

Importancia del estudio de la evolución

Explica el origen y la diversidad de las especies. Conecta diferentes ramas de la biologia. Permite comprender fenómenos como la resistencia a antibióticos o los cambios en los ecosistemas.

Diversidad Biológica

Diversidad de especies

• Definición: La variedad de especies que existen en un ecosistema o en la Tierra.
• Ejemplo: Selvas tropicales con miles de especies de plantas, animales y microorganismos.

Diversidad genética

• Variaciones genéticas dentro de una población.
• Ejemplo: Diferencias en los colores de pelaje en una especie de oso.

Diversidad de ecosistemas

Diferentes tipos de ecosistemas: bosques, desiertos, océanos, etc. · Relación con la evolución: Los ecosistemas ofrecen diferentes presiones selectivas que impulsan la evolución.

Adaptaciones

Cambios en las características físicas, fisiológicas o de comportamiento de un organismo que le permiten sobrevivir en su entorno.

Tipos de adaptaciones

Adaptaciones Morfológicas

Cambios en la forma o estructura del cuerpo. Ocurren de manera lenta a lo largo de varias generaciones Ejemplo: el camuflaje del camaleón.

Adaptaciones Fisiológicas

Procesos internos que mejoran la supervivencia. elacionadas con el metabolismo y el funcionamiento interno del animal, estas permiten a los animales, adaptarse a las condiciones que presenta el medio en el que habitan, como son: la temperatura, la cantidad de luz, el tipo de alimento, entre otras. Ejemplo: la capacidad de algunas plantas para sobrevivir en ambientes salinos u osos que hibernan

Adaptaciones Comportamentales

Modificaciones en el comportamiento. Ejemplo: aves migrando para evitar inviernos severos.

Pruebas de la Evolución

Hay diferentes tipos de pruebas y las veremos en profundidad

Humano Perro Pájaro Ballena

Pruebas anatómicas

OCÉANO GLACIAL ÁRTICO camello bactriano OCÉANO PACÍFICO OCÉANO PACÍFICO CAMÉLIDOS DE ASIA- ÁFRICA alpaca OCÉANO ATLÁNTICO dromedario vicuña OCÉANO INDICO CAMÉLIDOS DE SUDAMÉRICA guanaco llama OCEANO GLACIAL ANTÁRTICO

Pruebas biogeográficas

+ Humano 1350 g Chimpancé 400 g Orangutan 400 g+ Macaco 100 g

Pruebas paleontológicas

EL ORIGEN DE LA VIDA Y LA EVOLUCIÓN

PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

- PRUEBAS MOLECULARES

Pruebas moleculares y genéticas

Have you heard of a bacteria called MRSA before?

Órganos análogos

PRUEBAS ANATÓMICAS: AVE MARIPOSA

Human Cat Copyright & Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings. Whale Bat

Órganos homólogos

Estructuras similares en diferentes especies debido a un ancestro común. . Ejemplo: extremidades de mamíferos como la mano humana y la aleta de un delfín.

Órganos análogos

Estructuras similares en función, pero no en origen evolutivo. Ejemplo: alas de un murciélago y de una mariposa.

Pruebas Anatómicas: Órganos Vestigiales

Órganos vestigiales: Restos de estructuras funcionales en ancestros. Ejemplo: el apéndice en humanos. 2 e Coccyx

Pruebas Biogeográficas

3 4 1 Es frecuente encontrar especies más o menos parecidas, con alto grado de parentesco, que viven en lugares que están relacionados entre sí por su cercanía o características. Por ejemplo, en unas islas donde cada especie se ha adaptado a las condiciones concretas de cada isla. Todas estas especies provienen de un antecesor común, pero al irse adaptando a las condiciones de cada lugar fueron evolucionando y originando especies distintas. . En las islas Galapagos, Darwin descubrió quince especies de pinzones diferentes pero muy emparentadas. Todas estas especies tienen el mismo tamaño (de 10 a 20 cm), pero se diferencian en la forma y tamaño del pico. Cada tipo de pico está adaptado a la distinta fuente de alimento que predomina en cada isla y a la que se han adaptado.

Pruebas Biogeográficas: Deriva Continental

Deriva continental: Estas pruebas de la evolución ayudaron a Wegener que descubrió que, en continentes que actualmente se encuentran separados, se encontraban fósiles de las mismas especies. Incluso algunos ,^ de ellos eran terrestres como reptiles y plantas, por lo que no era posible que hubieran podido cruzar el océano. Esta es otra prueba más de que los continentes estuvieron unidos en Pangea hace millones de años.

ÁFRICA INDIA Evidencias fósiles de reptil terrestre del Triásico Lystrosaurus. SUDAMÉRICA AUSTRALIA ANTÁRTICA Restos fósiles del reptil Cynognathus, del periodo Triásico. Restos fósiles del reptil de agua dulce Mesosaurus, del periodo Pérmico. Fósiles del helecho Glossopteris, encontrado en todos los continentes australes, que muestra que en el pasado estuvieron unidos.

Pruebas Paleontológicas

Aunque muchas veces el registro fósil está incompleto, bien porque no se fosilizaron, no se han conservado, o porque aún no se han encontrado, en algunos casos sí se ha podido reconstruir su filogenia. Es decir, series completas, ordenadas de especies más antiguas a más modernas. Estudiando los fósiles se puede observar cómo unas especies se han transformando en otras. Incluso se puede reconstruir cómo se fueron adaptando a las nuevas condiciones ambientales del medio.

Animal completo (altura) Pata delantera Molar Holoceno 2 4 Pleistoceno (Hace 1 millón de años) 1.6m sin usar desgastado Caballo moderno(Equus) 2 4 Mioceno final (Hace 8 millones de años) 8 3 1.25m Pliohippus Mioceno medio (Hace 15 millones de años) 2 4 cubierta de cemento completa 1.0m Merychippus 3 Eoceno final (Hace 35 millones de años) 2 A 0.6m Mesohippus 3 Eoceno inicial (Hace 50 millones de años) 5 2 4 esmalte denfina cemento 0.4m Hyracotherium 3 5

Pruebas Paleontológicas: Fósiles Transicionales

fósiles transicionales, son formas intermedias entre dos grupos de seres vivos. Por ejemplo el Archaeopterys tiene características típicas de los reptiles (cola y dientes) y de las aves (plumas), lo que demostraría que las aves actuales evolucionaron a partir de algunos reptiles.

Pruebas Moleculares y Genéticas

se basan en la comparación de los distintos organismos a nivel molecular. Comparando moléculas como el ADN y proteínas se puede calcular el grado de parentesco entre dos especies distintas. Cuando mayor sea el parentesco, más coincidencias tendrán sus moléculas. Por ejemplo, el ADN del chimpancé sólo se/diferencia en 1,8 % del ADN de los humanos, lo que indica que ambas especies tienen un grado de parentesco muy cercano.

Human chromosomes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X Y M i 2A 2B Chimpanzee chromosomes

Pruebas Moleculares y Genéticas: Árboles Filogenéticos

es un diagrama que representa las relaciones evolutivas entre organismos. Los árboles filogenéticos son hipótesis, no hechos definitivos. · El patrón de ramificación en un árbol filogenético refleja cómo las especies u otros grupos evolucionaron a partir de una serie de ancestros comunes. · En los árboles, dos especies están más relacionadas si tienen un ancestro común más reciente y menos relacionadas si tienen un ancestro común menos reciente. . Los árboles filogenéticos pueden dibujarse en varios estilos equivalentes. Rotar un árbol alrededor de sus puntos de ramificación no cambia la información que contiene. A B C Especies que nos interesan 7 D 7 E Punto de ramificación Ramas ANCESTROS ESPECIES ACTUALES

Teorías Evolutivas: Lamarckismo

propuesto por Jean-Baptiste Lamarck a principios del siglo XIX, fue la primera teoría científica que intentó explicar cómo ocurre la evolución de los organismos. Aunque fue desacreditada posteriormente por los avances en genética y biología moderna, es un pilar importante en la historia del pensamiento evolutivo.

Postulados Principales del Lamarckismo: Uso y Desuso

1. Uso y Desuso de los Órganos · Los órganos o estructuras de un organismo se desarrollan o se atrofian dependiendo de su uso. o Ejemplo: · Según Lamarck, el cuello largo de las jirafas se desarrolló porque estas necesitaban estirarlo continuamente para alcanzar las hojas de los árboles altos. · Los órganos que no se usan se debilitan y, eventualmente, pueden desaparecer con el tiempo. I Teoría de Lamarck

Postulados Principales del Lamarckismo: Herencia de Caracteres Adquiridos

Herencia de los Caracteres Adquiridos Los caracteres desarrollados por el uso o desuso de los órganos durante la vida de un organismo se transmiten a la descendencia. Ejemplo: Un animal que se esfuerza por alcanzar un objetivo desarrolla músculos o habilidades, y estas características serían heredadas por sus crías. Ancestro de cuello corto. Las jirafas mantienen sus cuellos estirados con frecuencia para alcanzar las ramas altas. El cuello se hace más largo debido al uso prolongado. Generaciones después las jirafas son ya de cuello largo.

Críticas al Lamarckismo

· Falta de Evidencia Genética: La genética moderna (posterior al redescubrimiento de las leyes de Mendel) demostró que los caracteres adquiridos no se transmiten a la descendencia. Ejemplo: Si una persona desarrolla músculos en el gimnasio, esto no implica que sus hijos nazcan más musculosos. · Evolución basada en mutaciones y selección natural: La evolución ocurre por mutaciones genéticas y selección natural, no por los esfuerzos individuales de los organismos.

Legado del Lamarckismo

· Aunque sus ideas no son correctas, Lamarck fue uno de los primeros científicos en proponer que las especies no son estáticas y cambian con el tiempo. · Introdujo conceptos importantes como: La relación entre el ambiente y los cambios en los organismos. La idea de que los organismos están adaptados a su entorno.

Teorías Evolutivas: Darwinismo o Selección Natural

Desarrollado por Charles Darwin y presentado en su libro "El origen de las especies" (1859), es una de las teorías más influyentes de la biología. Explica cómo las especies evolucionan a través de un proceso llamado selección natural, basado en la variación heredable, la supervivencia diferencial y la reproducción.

Principios Fundamentales del Darwinismo

1. Variación en las Poblaciones Dentro de una población, los individuos presentan diferencias en sus características físicas, fisiológicas y comportamentales. Estas variaciones son heredables y provienen de mutaciones, recombinación genética y reproducción sexual.