Tema 5. La evolución

Tema 5. La evolución de las especies.

1. Explica las hipótesis actuales del origen de las primeras biomoléculas.

En las hipótesis modernas se piensa que la atmósfera no era tan reactiva como en la hipótesis de Oparin. Por eso se cree que la síntesis de las primeras moléculas debió de producirse en los alrededores de zonas volcánicas en las que se emiten metano y amoniaco, e incluso podrían proceder de los meteoritos que caen a la Tierra.

Las moléculas más sencillas interaccionaron unas con otras, formando moléculas más complejas, como las proteínas y los ácidos nucleicos. Algunas de ellas adquirieron finalmente la capacidad de autorreplicarse.

2. ¿Qué son las ribozimas?

Muchos científicos piensan que las primeras reacciones metabólicas debieron ser catalizadas por ciertas moléculas de ARN llamadas ribozimas, que también tenían capacidad para almacenar información genética y transmitirla mediante replicación.

3. Escribe correctamente las afirmaciones que sean falsas: a) El fijismo nos dice que las especies se originaron por creación divina y evolucionaron hasta las especies actuales. b) Georges Cuvier explicaba los cambios de los organismos a lo largo del tiempo como el producto de una serie de catástrofes que acababan con los individuos menos adaptados, apareciendo otros mejor adaptados. c) Lamarck pensaba que un órgano se desarrollaba más o menos dependiendo de su uso o desuso. d) Según Lamarck, los seres más sencillos se formaban por generación espontánea. e) Para Darwin, las especies con características diferentes han evolucionado siempre de un antepasado común.

Son falsas las frases a, b y e.

Escritas correctamente, deben decir: a) El fijismo nos dice que las especies se generaron por creación divina y que no han sufrido ningún tipo de evolución desde entonces (eran inalterables). b) Georges Cuvier explicaba los cambios de los organismos a lo largo del tiempo como el producto de una serie de catástrofes que extinguían unas especies para, posteriormente, ser sustituidas por otras mediante creación divina. e) Para Darwin, las especies con características semejantes han evolucionado a partir de un antepasado común.

4. Los gatos domésticos suelen tener una gran variedad de pelajes: blanco, negro, pardo, rojizo, etc. Sin embargo, los gatos salvajes tienen libreas menos vistosas, pero que los camuflan en el medio donde viven ¿Cómo crees que evolucionaría en el tiempo una población de 100 gatos domésticos con diferentes pelajes que se sueltan en el campo?

Los gatos domésticos con colores más visibles, como los blancos y los de tonos lisos y claros, tendrían menos probabilidades de éxito en sus intentos de caza, pues serían fácilmente vistos por sus presas. Al estar peor alimentados, tendrían más enfermedades y menos energía para buscar pareja y tener crías. Al cabo de pocas generaciones, solo quedarían especies con colores de camuflaje, que tendrían mayor éxito en sus cacerías.

5. La polilla del abedul puede ser gris o melánica. En un principio, la variedad más abundante era la gris, ya que se camuflaba perfectamente con el tronco del abedul. Pero con la Revolución Industrial, la variedad melánica se convirtió en la más frecuente, ya que se oscureció el tronco de estos árboles. En la actualidad, la variedad gris es, nuevamente, la más frecuente. ¿Qué conclusiones biológicas se deducen de este proceso?

Este proceso se deduce que la variación de las poblaciones es conservada por la selección natural, pues, de lo contrario, la polilla de color gris no podría haber vuelto en cuanto disminuyó la polución presente en el medio ambiente.

6. Indica cuáles de los siguientes órganos son análogos y cuáles homólogos entre sí: aleta de ballena, ala de murciélago, pico de ave, brazo humano, pata de elefante, ala de saltamontes, aleta de atún, ala de petirrojo, pico de tortuga, pata de escarabajo.

Son homólogos aleta de ballena, ala de murciélago, brazo humano, pata de elefante, ala de petirrojo. También son homólogos el pico del ave y el de la tortuga.

Son análogos aleta de ballena y aleta de atún, así como también lo son entre ellos ala de saltamontes, ala del murciélago y ala del petirrojo. Por último, también son análogas la pata de escarabajo y la de elefante.

7. Contesta a las siguientes cuestiones: a) ¿Cómo se formaron las protocélulas? ¿Qué tipo de nutrición presentaban? b) Posteriormente, evolucionaron hacia otro tipo de nutrición. ¿Qué tipo y por qué? a) Las protocélulas se formaron cuando las moléculas quedaron aisladas dentro de una membrana lipídica. En un principio, eran heterótrofas. b) Con posterioridad se convirtieron en autótrofas, conforme la materia orgánica del medio se fue agotando.

Escribe correctamente las afirmaciones que sean falsas: 8. Escribe correctamente las frases que sean falsas. a) La selección natural es un proceso que actúa sobre la variabilidad de los individuos. b) Las poblaciones son capaces de producir más descendientes de los necesarios para perpetuarse. c) Los cambios evolutivos son rápidos, y culminan con la aparición de nuevas especies. d) La selección natural dio una pista a Darwin para explicar los mecanismos de la evolución. e) El número de individuos de la población permanece más o menos constante.

Son falsas las frases siguientes: a, c y d.

Escritas de forma correcta, deben decir: a) La selección natural es un proceso que actúa sobre la variabilidad de las poblaciones. c) Los cambios evolutivos son lentos, y culminan con la aparición de nuevas especies. d) La selección artificial dio una pista a Darwin para explicar los mecanismos de la evolución.

9. ¿Qué es la teoría sintética? Explica sus principales ideas.

La teoría sintética de la evolución o neodarwinismo es la teoría darwinista a la que se añaden los siguientes enunciados, deducidos de estudios en el campo de la genética.  La variabilidad dentro de las poblaciones se debe a las mutaciones. Estas surgen al azar, y muchas se transmiten con la herencia, pudiendo manifestarse o permanecer ocultas.  La selección natural favorece a las poblaciones, no a los individuos aislados. Además, conserva la variabilidad dentro de las poblaciones.

10. Explica las pruebas moleculares y las pruebas embriológicas que apoyan la evolución.

El estudio molecular de los seres vivos ha demostrado que estamos constituidos por el mismo tipo de moléculas, lo que corrobora que hemos tenido un origen común. Mediante la filogenia molecular, se puede estudiar el árbol genealógico de los seres vivos, basándose en el estudio de algunas proteínas y ácidos nucleicos. Dos especies estarán emparentadas si entre sus proteínas y sus ácidos nucleicos existen muy pocas diferencias.

Las pruebas embriológicas se basan en que los embriones de grupos emparentados, como los vertebrados, tienen el mismo tipo de desarrollo en las primeras etapas de gestación. La explicación estriba en que todos los organismos con el mismo tipo de desarrollo embrionario han tenido un antecesor común.

11. Explica la teoría de la endosimbiosis.

Según esta teoría, desarrollada por Lynn Margulis, una célula procariota de gran tamaño pudo fagocitar bacterias capaces de respirar. Estas bacterias establecieron una simbiosis con la célula procariota y se convirtieron en un orgánulo de estas: las mitocondrias. De una forma parecida se pudieron incorporar otras bacterias, que originaron otros orgánulos celulares, como los flagelos o los cloroplastos. Finalmente, los eucariotas surgieron por evolución de estas células más complejas.

12. Explica la diferencia existente entre el fijismo de Cuvier y la teoría de Lamarck a la hora de interpretar el registro fósil.

En el registro fósil se observó que cuanto mayor era la edad de las rocas, más sencillos eran los fósiles que estas contenían.

El fijista Cuvier defendía que las especies eran inalterables y aparecían mediante creación divina, aunque, en ocasiones, se producían catástrofes que acababan con algunas de ellas y eran sustituidas por otras nuevas.

Por el contrario, Lamarck elaboró la primera teoría de la evolución, en la que defendía que los organismos más complejos se formaban a partir de otros más simples. Explicó el proceso evolutivo a partir de una fuerza interna que tienen los organismos, que los impulsa a perfeccionarse y a alcanzar mayor complejidad. También pensaba que los órganos de un ser vivo se desarrollan más o menos, dependiendo del uso o del desuso, y que los caracteres que los organismos adquirían a lo largo de su vida eran heredados por su descendencia.

13. Contesta a las siguientes cuestiones: a) ¿Mediante qué proceso se ha conseguido hacer perros pastores? Explícalo. b) ¿Se conocía este mecanismo antes de que Darwin formulara su famosa teoría, o después? a) Mediante el proceso de la selección artificial. Generación tras generación se han cruzado aquellos perros que mejor desempeñaban su función de pastoreo. b) La selección artificial era conocida antes de que Darwin formulara su teoría de la selección natural, por lo que este hecho le dio una pista de cómo actúa la naturaleza.

14. ¿Qué sucedería si actuase la selección natural sin que hubiese posibilidad de mutación en los individuos de una población?

La selección natural no podría actuar del mismo modo. No se produciría especiación, pues, al no haber mutaciones, tampoco hay variabilidad, y la selección natural no tendría sustrato sobre el que actuar. La consecuencia es que las especies no podrían adaptarse a los cambios ambientales y podrían extinguirse.

15. Descubre las frases falsas y redáctalas de forma correcta: a) La atmósfera primitiva estaba compuesta por vapor de agua, hidrógeno, oxígeno, CH 4 y NH3, entre otros compuestos, según la hipótesis de Oparin. b) Las primeras moléculas que se formaron eran complejas y capaces de autorreplicarse. c) La primera hipótesis de la aparición de biomoléculas fue formulada por el investigador ruso A. Oparin. d) Las primeras células que surgieron tenían organización eucariota. e) La primera hipótesis de la aparición de biomoléculas fue formulada por el investigador ruso A. Oparin.

Las frases falsas son a, b y d.

Escritas correctamente, deben decir: a) La atmósfera primitiva estaba compuesta por vapor de agua, hidrógeno, CH4 y NH3, entre otros compuestos, según la hipótesis de Oparin. b) Las primeras moléculas sencillas que se formaron no eran capaces de autorreplicarse. d) Las primeras células que surgieron tenían organización procariota.

16. Explica el origen del cuello largo de las jirafas mediante las teorías de Lamarck y Darwin.

Según Lamarck, las jirafas actuales evolucionaron de antepasados que tenían el cuello corto y que lo alargaron por la necesidad de estirarlo para llegar a las ramas de los árboles. Este carácter lo transmitió a sus descendientes, que, a su vez, estiraron el cuello y lo alargaron más.

Por el contrario, Darwin lo explicó mediante la selección natural: entre las jirafas existen pequeñas diferencias en la longitud de sus cuellos, debido a la variabilidad. Esas diferencias les aportan una ventaja a la hora de alcanzar la comida de las ramas más altas. El cuello largo favorece la supervivencia, y, por tanto, la reproducción permite que los individuos que tienen este carácter lo transmitan a su descendencia. Con el paso del tiempo, predominarán las jirafas de cuello largo en la población.

17. Los humanos de algunas tribus aborígenes de África son muy altos y delgados.

Sin embargo, los esquimales son más obesos y bajitos. Formula una hipótesis que explique estas diferencias.

Los aborígenes son más altos y delgados para aumentar su superficie corporal y poder refrigerar mejor su organismo en un clima cálido. Por el contrario, los esquimales se han ido haciendo cada vez más obesos y pequeños para ofrecer menor superficie al ambiente y perder menos temperatura corporal. Este proceso probablemente ocurrió porque los individuos peor adaptados perecían antes debido al frío o al exceso de calor. Además, los que no morían, tenían peor salud.

18. ¿Qué tipo de órganos son los picos de aves diferentes; homólogos, o análogos? ¿Por qué? ¿Se trata de un ejemplo de evolución convergente o de radiación adaptativa?

Son homólogos, porque todos tienen el mismo origen y la misma estructura básica, aunque su forma es diferente para adaptarse a distintas maneras de obtener el alimento.

Es una radiación adaptativa, pues se trata de una adaptación a distintas condiciones de organismos estrechamente emparentados entre sí.

19. ¿En qué consiste la neopanspermia?

La hipótesis de la neopanspermia nos dice que las primeras biomoléculas pudieron formarse en el espacio y llegar a la Tierra encerradas en vesículas dentro de los meteoritos. Se trataría, en cualquier caso, de moléculas sencillas del tipo de los aminoácidos.

20. Descubre las frases falsas y escríbelas de forma correcta: a) Al principio, que las protocélulas eran fotosintetizadoras, productoras de oxígeno. b) Las células procariotas pudieron fagocitar a otras bacterias capaces de respirar, formando así las células eucariotas. c) Los flagelos y los cloroplastos se originaron con posterioridad a la aparición de las células eucariotas. d) Hace unos 2 000 millones de años aparecieron las primeras células eucariotas.

Son falsas las frases a y c.

Escritas correctamente, deben decir: a) Al principio, las protocélulas eran heterótrofas. c) Los flagelos y los cloroplastos forman parte del proceso inicial del origen, por fagocitosis, de las células eucariotas.

21. Encuentra y escribe correctamente las frases falsas: a) La variabilidad dentro de las poblaciones se debe a la selección natural. b) La selección natural actúa sobre los individuos. c) La selección natural conserva la variación dentro de la población. d) Las mutaciones pueden mostrarse o permanecer ocultas. e) Las mutaciones no son heredables.

Las frases incorrectas son a, b y e.

Escritas correctamente, deben decir: a) La variabilidad dentro de las poblaciones se debe a las mutaciones. b) La selección natural actúa sobre las poblaciones.

e) Numerosas mutaciones son heredables.

22. Los conejos tienen un gran número de camadas al año, ¿por qué?

Porque de ese modo la especie tiene más probabilidades de éxito, ya que la mortandad de los conejos salvajes son muy altas (muchas crías, donde los individuos débiles o enfermos son eliminados por depredación, quedando solo los más aptos).