EVOLUCIÓN Y VARIABILIDAD
EVIDENCIAS EVOLUTIVAS MICROEVOLUCIร N
El aumento en la frecuencia de una variante negra de mariposa conocida como Biston betularia, en รกreas industriales
MACROEVOLUCIÓN
Tipos de fosilización: Compresión e impresión: La primera se presenta cuando un organismo o parte de él, queda atrapado por los sedimentos sin descomponerse por completo, por lo cual es posible rescatar restos genéticos. La segunda se obtiene cuando por presión o elevado calor ambiental, los restos orgánicos desaparecen completamente, dejando una huella del organismo general. Petrificación: Se obtiene cuando las partes sólidas, como huesos o caparazones o incluso tejidos blandos, se reemplazan por minerales como carbonato de calcio o sílice. Moldes: Se obtiene cuando el material que rodea a un organismo muerto se solidifica: los tejidos luego se desechan y el molde se rellena con minerales que se endurecen, formando una copia exacta de las estructuras externas del organismo original. Por ejemplo, huellas de pisadas (los lugares más apropiados para la fosilización son los océanos y los lagos)
Anatomía comparada Órganos Análogos: Son aquéllos órganos que cumplen funciones similares, pero las estructuras que los conforman no están relacionados evolutivamente entre sí. Por ejemplo: aunque las alas de una mariposa cumplen con la función de vuelo, lo mismo que las alas de una paloma o un murciélago, estas estructuras no tiene el mismo origen evolutivo.
Órganos homólogos: Se refiere a aquellas estructuras que tiene un origen evolutivo común, pero que desempeñan funciones diferentes. Ejemplos: la aleta anterior de una ballena, el ala de un murciélago, la pata anterior de un perro, la pata de una oveja. Aunque cumplen funciones diferentes, están constituidas por casi el mismo tipo de estructuras.
EmbriologĂa comparada
Lemur
Cerdo
Humano
Taxonomía
REINO PHYLUM – DIVISIÓN CLASE ORDEN FAMILIA GENERO ESPECIE
Sistemática: Árboles filogenéticos
BiologĂa Molecular
ESPECIACIÓN
CATEGORIAS PRINCIPALES DE LA SELECCIÓN Selección direccional La selección direccional tiende a modificar la media de la población favoreciendo a los individuos con fenotipos más extremos en algún sentido.
Selección estabilizadora La selección estabilizadora tiende a reducir la variación y favorece a los individuos de fenotipo intermedio. Un caso interesante es el del control del peso en los neonatos. Los niños que pesan significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil, mientras que los que mejor sobreviven son los que nacen con un peso entre 3 y 4 Kg.
Selección disruptiva La selección disruptiva tiende a aumentar la variabilidad intra-poblacional y, para ello, favorece a los individuos en ambos extremos de la distribución fenotípica. Este proceso puede causar una discontinuidad en la distribución y una distribución bimodal. Un ejemplo de este tipo de selección es el del salmón Oncorhynchus kisutch. En época de cría, la hembra desova y los machos se acercan al nido y vierten su esperma fecundando los huevos. Los machos que logran fecundar los huevos son, por una parte los más grandes, que compiten entre sí (siendo generalmente el ganador el de mayor tamaño) y, por otra parte, los mas pequeños, que exhiben un comportamiento oportunista y logran su objetivo escondiéndose entre las rocas. Como consecuencia, las poblaciones de salmones descienden de dos grupos reproductores claramente diferenciados, y se observa en los machos una gran proporción de los dos tamaños.
ADAPTACIÓN Adaptaciones fisiológicas, metabólicas y bioquímicas:
Adaptaciones de comportamiento:
Adaptaciones morfol贸gicas
Adaptaciones funcionales:
Parecidos ventajosos: Camuflaje: Corresponde a semejanzas o imitaciones de alguna caracterĂstica del ambiente u objetos que rodean a los individuos. Pueden incluir la forma, el color y los patrones del ambiente.
Mimetismo: Es el parecido de un organismo a otro que habita en la misma ĂĄrea. Este tipo de mimetismo estĂĄ asociado a coloraciones de advertencia que poseen algunas especies venenosas, de mal sabor u olor, para sus depredadores.
PATRONES DE EVOLUCIÓN: Co-evolución: Corresponde al establecimiento de interacciones estrechas entre poblaciones de dos o más especies diferentes, ejerciendo una notable fuerza selectiva sobre la otra provocando ajustes simultáneos. Ejemplo: la relación entre las flores y sus polinizadores.
Evolución convergente: Ocurre entre los organismos que ocupan ambientes similares que, al estar sujetos a presiones selectivas similares, suelen desarrollar adaptaciones comunes (tienden a parecerse), aunque tengas una relación filogenética muy lejana. Ejemplo, lobo marsupial y el común, tiburón y otros peces presentan similitudes en su forma hidrodinámica. También el delfín aunque tiene pulmones en lugar de branquias como los otros peces.
Evolución divergente: Se presenta cuando una población se aisla del resto de la especie y, debido a presiones selectivas particulares, comienza a seguir un curso evolutivo divergente. Por ejemplo, la evolución de los diferentes grupos de Cordados: Peces - anfibios – reptiles – aves – mamíferos.
MECANISMOS DE AISLAMIENTO REPRODUCTIVO: Mecanismos de aislamiento precigótico: Son aquellos que impiden la formación de un cigoto híbrido. Dentro de esta categoría pueden reconocerse varios tipos que se describen a continuación: Aislamiento ecológico: Ocurre entre especies cercanamente emparentadas que ocupan en mismo territorio. Los apareamientos no se producen porque los individuos reproductores de cada una de las especies ocupan distintos subambiente. Aislamiento etológico: Se produce cuando las poblaciones a pesar de ocupar el mismo hábitat, presentan comportamientos de cortejo diferentes. Este tipo de mecanismo incluyen patrones de cortejo y señales químicas específicas que permiten e reconocimiento de las misma especie. Aislamiento temporal o estacional: Se produce cuando el apareamiento de los animales o la floración de las plantas ocurre en estaciones o momentos distintos del día. Aislamiento mecánico: Ocurre cuando las especies presentan diferencias en la forma y en el tamaño de los órganos copuladotes o de las estructuras florales.
Mecanismos de aislamiento postcigóticos: A veces se produce el apareamiento entre miembros de especies diferentes. Si embargo, no hay producción de descendencia. Esto se produce por: Incompatibilidad genética: Ocurre cuando los espermatozoides de una especie son incapaces de fertilizar los óvulos de otra especie. Inviabilidad de híbridos: En caso de que ocurra la fecundación, el híbrido resultante puede ser débil e incluso incapaz de sobrevivir. Infertilidad de los híbridos: Ocurre si los híbridos son incapaces de producir gametos normales. Un ejemplo de híbrido infértil es la mula. La especiación se inicia con un proceso de aislamiento reproductivo. Luego, en una segunda etapa, ocurre la divergencia genética y la incompatibilidad reproductiva favorecida por la selección natural.
MODELOS DE ESPECIACIÓN: Especiación geográfica o alopátrica El mecanismo de especiación alopátrida ocurre cuando una población de similar constitución genética que habita en un área extensa se separa por accidentes geográficos (ríos, mares, montañas o desiertos). Esta separación podría conducir a la formación de razas geográficas de las cuales podrían surgir nuevas especies. La especiación alopátrida se produce en dos etapas. En la primera las dos poblaciones se aislan geográficamanete y entre ellas no hay intercambio genético. En estos grupos surge una divergencia genética que será fundamental para la especiación.
Especiación simpátrida Este tipo de especiación se produce por cambios genéticos en poblaciones que habitan la misma región geográfica, que pese a vivir juntas, divergen hacia especies nuevas. Esto se debe a que surgen mecanismos de aislamiento reproductivo dentro de la población que hacen posible la especiación.
PATRONES DE EVOLUCIÓN: La selección natural es un proceso complejo que opera continuamente entre las poblaciones. Los resultados obtenidos entre las poblaciones son producto de numerosos factores que producen diversos patrones evolutivos entre los cuales están: Coevolución: Corresponde al establecimiento de interacciones estrechas entre poblaciones de dos o más especies diferentes, ejerciendo una notable fuerza selectiva sobre la otra provocando ajustes simultáneos. Ejemplo: la relación entre las flores y sus polinizadores. Evolución convergente: Ocurre entre los organismos que ocupan ambientes similares que, al estar sujetos a presiones selectivas similares, suelen desarrollar adaptaciones comunes (tienden a parecerse), aunque tengas una relación filogenética muy lejana. Ejemplo, lobo marsupial y el común, tiburón y otros peces presentan similitudes en su forma hidrodinámica. También el delfín aunque tiene pulmones en lugar de branquias como los otros peces. Evolución divergente: Se presenta cuando una población se aisla del resto de la especie y, debido a presiones selectivas particulares, comienza a seguir un curso evolutivo divergente. Por ejemplo, la evolución de los diferentes grupos de Cordados: Peces - anfibios – reptiles – aves – mamíferos. Radiación adaptativa: Es la formación rápida de muchas especies nuevas a partir de un único ancestro, las cuales son capaces de invadir nuevas zonas por poseer una nueva característica clave. Extinción: Aunque la extinción tiene un efecto negativo a corto plazo sobre la diversidad biológica, es posible que facilite la evolución en un período de miles de años, ya que deja zonas adaptativas completamente vacías, dando a otros organismos nuevas oportunidades de experimentar especiación y divergir para ocupar dichas zonas. Se reconocen dos grandes ritmos de extinción: • Extinción de fondo: Corresponde a una extinción continua que ocurre a bajo nivel. • Extinción masiva: Han ocurrido cinco a seis a lo largo de la historia del planeta, La última fue hace 65 millones de años y acabó con los dinosaurios. Cada un de estos períodos de extinción en masa ha sido seguido de períodos de radiación adaptativa de algunos grupos sobrevivientes, como es el caso de los mamíferos .
ADAPTACIÓN
Adaptaciones fisiológicas, metabólicas y bioquímicas:
Adaptaciones de comportamiento:
Adaptaciones morfol贸gicas
Adaptaciones funcionales:
Parecidos ventajosos: Camuflaje: Corresponde a semejanzas o imitaciones de alguna caracterĂstica del ambiente u objetos que rodean a los individuos. Pueden incluir la forma, el color y los patrones del ambiente.
Mimetismo: Es el parecido de un organismo a otro que habita en la misma ĂĄrea. Este tipo de mimetismo estĂĄ asociado a coloraciones de advertencia que poseen algunas especies venenosas, de mal sabor u olor, para sus depredadores.