TEMA 2. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA EVOLUCIÓN PDF

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Segundo tema de zoología de 2º de Biología en la UCO...

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TEMA 2: PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA EVOLUCIÓN. 1. Desarrollo histórico de las teorías evolutivas. 

La Evolución en la Antigüedad. -

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Entre la Antigüedad y la Ilustración. -

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Nicolaus Steno (1638-1686)

La Ilustración. -

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Anaximandro, 610 a.C.-id., 545 a.C Empédocles de Agrigento (493 a.C.-433 a.C.) Aristóteles (384-322 a.C.)

George-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759). Carl von Linné (1707-1778). Erasmus Darwin (1731-1802)

Los predarwinistas: Lamarck La primera explicación coherente de la evolución se debe al naturalista francés Jean Baptiste de Lamark. El mecanismo evolutivo propuesto por Lamark, la herencia d elos caracteres adquiridos, era simple, y decía que los organismos al ajustarse a las exigencias de su entorno, adquieren adaptaciones que transmiten genéticamente a su descendencia. Es decir que las partes de los seres vivos se modifican dependiendo de su uso o desuso. Las 4 leyes de Lamarck son: -

La naturaleza tiende a incrementar el tamaño de los seres vivientes hasta un límite predeterminado; Los nuevos órganos se producen como resultado de una nueva necesidad; Los órganos alcanzan un desarrollo que es proporcional al grado de uso al que están sometidos; Todas las características adquiridas por un individuo son transmitidas a su progenie.

Los ejemplos utilizados por Lamarck fueron: el estiramiento del cuello de las jirafas debido a que su alimento se iba encontrando en ramas cada vez más altas, los cuernos de algunos rumiantes (como los alces o los venados), que a fuerza de darse topes con la cabeza cuando los machos peleaban por una hembra, fueron desarrollando cornamentas más grandes y las aves acuáticas, que al encontrarse en un lago necesitaban nadar, para lo cual abrían los dedos de las patas a fin de impulsarse mejor, de manera que se estiraba la piel entre los dedos hasta que se desarrollaba una pata membranosa, como la de los gansos o los patos.

La principal crítica a la teoría de Lamarck es que esta teoría de la evolución que se encuentra basada en los factores medio ambientales y la frase “la función crea el órgano” se considera válida, pero no general, y ha de ser matizada en cuanto a los controles impuestos por la naturaleza para evitar el desarrollo efectivo de caracteres modificados por cambios medio ambientales no permanentes.

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Darwin (Ideas evolucionistas de Charles Darwin). Principios:

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Una población de organismos tiene un potencial reproductivo tal que si se expresara en la realidad la población se incrementaría mediante tasas geométricas.

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Durante períodos geológicos cortos el número de individuos de una población permanece más o menos constante.

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Sólo una parte de los nacidos sobrevive hasta reproducirse.

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Las condiciones ambientales de muchos organismos van cambiando a través del tiempo.

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Los individuos de una misma población presentan variaciones en sus caracteres, parte de esta variación es heredable.

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Las actividades vitales determinan qué rasgos son favorables para la supervivencia y la reproducción.

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Los individuos con caracteres favorables producirán en promedio más descendientes que los que presentan rasgos menos favorables.

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El mayor ejemplo de la teoría de Darwin es la domesticación.

Teoría sintética de la Evolución. Esta revisión fue realizada independientemente por varios biólogos, entre ellos T. Dobzhansky (1937), J.S. Huxley (1942), E. Mayr (1942) y G. Simpson (1944), cuyas conclusiones convergían en la explicación unitaria del proceso evolutivo. A esta revisión de la teoría de Darwin se le ha venido en llamar la "teoría sintética de la evolución" o Neodarwinismo. De acuerdo con la tesis neodarwinista, los fenómenos evolutivos se explican por la acción conjunta de: pequeñas mutaciones fortuitas, recombinación de genes, selección natural y aislamiento. Hoy en día, en su más amplio sentido, por evolución se entiende un cambio en la frecuencia de los alelos en el acervo genético de una población, atribuible a la reproducción desigual de los individuos. Las frecuencias alélicas de una población permanecerán constantes si se cumplen las siguientes condiciones:

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Que no haya mutación. Que no haya inmigración o emigración diferencial de individuos. Que la población sea suficientemente grande. Que todos los cruzamientos se realicen al azar. Que todos los genotipos tengan una capacidad de reproducción semejante.

Por ello, son motores de la evolución: -

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Las mutaciones. Las migraciones. La reproducción desigual. El tamaño de la población. La supervivencia desigual.

La Evolución en la actualidad.

 Microevolución cambios de las frecuencias génicas en pequeña escala, en una población durante el transcurso de varias generaciones. Estos cambios pueden deberse a un cierto número de procesos: mutación, flujo génico, deriva génica, así como también por selección natural. La genética de poblaciones es la rama de la biología que provee la estructura matemática para el estudio de los procesos de la microevolución, como el color de la piel en la población mundial.  Macroevolución cambios a mayor escala, desde la especiación (aparición de una nueva especie) hasta las grandes transformaciones evolutivas ocurridas en largos períodos, son comúnmente denominados (por ejemplo, los anfibios que evolucionaron a partir de un grupo de peces óseos). Los biólogos no acostumbran hacer una separación absoluta entre macroevolución y microevolución, pues consideran que macroevolución es simplemente microevolución acumulada y sometida a un rango mayor de circunstancias ambientales. Una minoría de teóricos, sin embargo, considera que los mecanismos de la teoría sintética para la microevolución no bastan para hacer esa extrapolación y que se necesitan otros mecanismos. 2. Selección natural: los mecanismos de la evolución. En poblaciones infinitas, las frecuencias de los alelos no cambian (Equilibrio de HardyWeinberg). 

La selección natural y la deriva genética. de supervivencia y reproducción del organismo.

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en la frecuencia de los alelos, provocado por muestreo aleatorio de los genes de una generación a la siguiente.

población o entre poblaciones. La importancia relativa de la selección natural y de la deriva genética en una población varía dependiendo de la fuerza de la selección y el tamaño poblacional efectivo, que es el número de ejemplares de esa población capaces de reproducirse. La selección natural suele predominar en las poblaciones grandes mientras que la deriva genética predomina en las pequeñas. Ejemplo de deriva genética: especies que viven en islas como las lagartijas de Baleares. 3. Concepto de especie y especiación. La evolución se produce por… ¿cambios lentos e imperceptibles, pero constantes, o rápidos y apreciables, pero discontinuos? Para resolver esta pregunta existen dos modelos: 

Modelo gradualista: La especiación sucede por la acumulación de innumerables, aunque pequeñas diferencias genéticas entre dos poblaciones que, poco a poco divergirán hasta convertirse en especies distintas. Este proceso requiere miles e incluso millones de años. -

En cada estirpe están ocurriendo cambios morfológicos constantemente, aunque a un ritmo variable. La especiación y el cambio morfológico no están necesaria ni estrechamente ligados. Dos poblaciones de una especie pueden sufrir considerables cambios morfológicos y continuar reproduciéndose. La selección natural dirige tanto los cambios morfológicos, como la especiación, mediante la supervivencia de más descendientes de los organismos mejor adaptados.

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Modelo de los equilibriosinterrumpido (puntuados) •La especiación es un fenómeno rápido, en términos geológicos, y es impulsada por un relativamente pequeño número de cambios genéticos, tales como mutaciones en genes reguladores. •Las especies (u otros taxones) permanecen estables durante prolongados periodos de tiempo. •La especiación y el cambio morfológico están íntimamente ligados. La mayor parte de los cambios morfológicos suceden durante el breve periodo de especiación, mientras que las especies recién formadas permanecerán sin cambios sensibles hasta el siguiente proceso de especiación. •Los cambios evolutivos a gran escala (macroevolución) son impulsados por la selección de especies, no de individuos; además, esta selección puede ser meramente fortuita.

Modelo de Equilibrio Modelo Gradualista

Puntuado

Tiempo

a) CONCEPTO DE ESPECIE Hay cuatro tipos de catalogar a una especie: TIPOLÓGICO O MORFOLÓGICO: con los modelos tipo. Serie típica: Holotipos: ejemplar de una especie dada sobre el que se ha realizado la descripción de la misma y que, de ese modo, valida la publicación de un nombre científico para dicha especie. Sintipos: es uno de los especímenes citados originalmente por el autor que no designó holotipo o que ha enumerado simultáneamente varios ejemplares como tipos. Paratipos: cada espécimen de una serie tipo que no sea el holotipo.1 La serie tipo es el material citado en la publicación original donde se describe el taxón y que no fue excluido por el autor de ser material tipo. Neotipos: es un espécimen o cualquier otro elemento elegido para servir de tipo nomenclatural cuando falta todo el material sobre el cual está basado el nombre del taxón. BIOLÓGICO: población reproductora con descendencia común. Según se puedan reproducir entre ellos. EVOLUTIVO: único linaje de poblaciones que mantiene su identidad frente a otros y posee sus propias tendencias evolutivas y desarrollo histórico. Según las características como el es el caso del pico en las aves (adaptación). FILOGENÉTICO: grupo basal de organismos distinguibles de otros semejantes y en el que existe un patrón de ascendencia y descendencia. No contempla los detalles de los cambios evolutivos. Dependiendo de si es mono o parafilético. LAS CONSECUENCIAS DE LA EVOLUCIÓN Adaptación: cambio que favorece la supervivencia. Coevolución: adaptación mutua. Especiación: formación de nuevas especies. Alopátrica: especiación por aislamiento físico. Simpátrica: especiación por explotación de nichos diferentes. Parapátrica: población continua, apareamiento no aleatorio. Peripátrica: como la alopátrida pero una de las poblaciones aisladas tiene pocos individuos. Se produce el efecto fundador. Extinción: desaparición. Radiación adaptativa: aparición de especies ecológicamente distintas. 4. Conceptos básicos de distribución. ZOOGEOGRAFÍA. Regiones biogeográficas:

La distribución de algunos grupos animales puede explicarse por la deriva continental:

Fauna característica de las principales regiones biogeográficas:

5. Diversidad animal. DIVERSIDAD BIOLÓGICA: variedad y variabilidad de todo tipo de organismos vivos y de los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas (Cumbre de la Tierra, Rio de Janeiro, 1991).

Concepto complejo y cambiante que requiere del análisis para su evaluación y así definir los niveles. TIPOS DE DIVERSIDAD: Diversidad ecológica: biomas, regiones biogeográficas, paisajes, ecosistemas, comunidades, nichos ecológicos y poblaciones. Diversidad genética: poblaciones, individuos, cromosomas y genes. Diversidad de organismos: reinos y divisiones ( phyla). Familias, géneros, especies, subespecies, poblaciones e individuos. Diversidad cultural: interacciones con el hombre a todos los niveles.

DIVERSIDAD DE MODELOS ARQUITECTÓNICOS:

LA DIVERSIDAD ANIMAL EN LAS LÍNEAS EVOLUTIVAS BÁSICAS:

ESTIMACIÓN DE ESPECIES NO DESCRITAS...