Unidad 5:Evolución:Teoríasevolutivas

Profesor: Nicolás Soto L.

“Nada tiene sentido en biología sino es a la luz de la evolución”.

Theodosius Dobzhansky

Objetivo: Comparar las ideas einterpretaciones de las explicaciones

respecto a la diversidad biológica

¿Qué es la diversidad?Actividad introductoria:Organícese con sus compañeros de mesa y registren en su cuadernocuántos de los estudiantes del grupo presentan las siguientescaracterísticas: Tipo de cabello (rizado/liso) Tipo de oreja (lobulado/no) Características lengua (Acanalador/no) Tipo de músculo cigomático mayor (bífido/simple)

G.1 G.2 G.3 G.4 G.5

Cabello R: / L: R: / L: R: / L: R: / L: R: / L:

Oreja L: / NL: L: / NL: L: / NL: L: / NL: L: / NL:

Lengua A: /NA: A: /NA: A: /NA: A: /NA: A: /NA:

Mejilla B: /S: B: /S: B: /S: B: /S: B: /S:

Biodiversidad de especies: Número total de especiesque integran un ecosistema y la complejidadresultante de las interacciones entre ellas (definiciónclásica)

Biodiversidad de ecosistemas.

Biodiversidad genética.

¿Qué es la biodiversidad?

Biodiversidad

¿Cómo se explica el origen dela biodiversidad?

Historia sobre el concepto de evolución

•Fijismo

Se basa en el creacionismo.

Platón (427-347 a. C.) propuso que todo objeto existente en la Tierra erasimplemente un reflejo temporal de su “forma ideal” inspirada por la divinidad.

•Fijismo

Tanto Aristóteles como Platón defendían una creencia basada en la invariabilidad de lasespecies desde su creación, es decir, que las especies son inmutables. Ambos sosteníanque los fósiles encontrados solo serian restos de animales de los diluvios bíblicos o biencaprichos de la naturaleza o de Dios.

Aristóteles fue discípulo de Platón Inmutabilidad de las especies

•Fijismo

Aristóteles fue discípulo de Platón

•Fijismo

Varios filósofos y teólogos como Tomás de Aquino (1224-1274) y San Agustín (354-430) negaron que Dios hubiera creado todas las especies en los primeros seis días.Según esta corriente teológica, Dios habría conferido un poder productor o creador adiferentes elementos de la Naturaleza y este poder sería el responsable de la creaciónde vida en distintos momentos de la historia de la Tierra.

•Fijismo

El defensor de esta teoría va a hacer Linneo (1707-1778), que va a establecer la ideade que todo ser proviene del mismo ancestro, sin alteraciones genéticas, ya que enaquel tiempo no se disponía de ese conocimiento.

Algunos científicos especularon que la vida había evolucionado

Algunos científicos del siglo XVIII especularon que las especies habían cambiado a lolargo del tiempo.

Por ejemplo, el naturalista francés Georges Louis LeClerc (1707-1788), conocido conel título de Conde de Buffon, sugirió que quizás la creación original suministró unnúmero relativamente reducido de especies fundadoras y que algunas de lasespecies modernas habían sido “concebidas por la Naturaleza y producidas por elTiempo”, es decir, que habían evolucionado mediante procesos naturales.

Los descubrimientos de fósiles demostraron que lavida había cambiado a lo largo del tiempo.

William Smith (1769 – 1839)Ciertos fósiles se encuentransiempre en las mismas capasde rocas.

Crisis del fijismo

Variación gradual de la forma de los fósilesMuchos fósiles de especies ya extintasConclusión: En el pasado vivieron diferentes tiposde organismos en distintas épocas

•Catastrofismo

A pesar de la creciente evidencia de los fósiles, muchos científicos de la época noaceptaban la propuesta de que las especies sufrían modificaciones y de que algunashabían surgido en el transcurso del tiempo. Con el fin de explicar la multitud deespecies extintas dejando intacta al mismo tiempo la idea de la creación por parte deDios, Georges Cuvier (1769-1832) propuso la teoría del catastrofismo.

Cuvier, un paleontólogo francés, formulóla hipótesis que se había creadoinicialmente una cantidad inmensa deespecies.

Catástrofes sucesivas (como el diluviouniversal que se describe en la Biblia)produjeron las capas de roca ydestruyeron numerosas especies,fosilizando al mismo tiempo algunos desus restos. Los organismos del mundomoderno, según su teoría, son las especiesque sobrevivieron a las catástrofes.

•Catastrofismo

•Uniformismo

Charles Lyell (1797-1875) con base en el pensamiento de James Hutton (1726-1797),y considerando las fuerzas del viento, el agua y los volcanes, llegó a la conclusión deque no había necesidad de recurrir a las catástrofes para explicar losdescubrimientos de la geología.

SE PREGUNTÓ………..

¿Acaso los ríos desbordados no depositancapas de sedimentos?

¿No producen los flujos de lava capas debasalto?

¿Por qué, entonces, debemos suponer que lascapas de roca prueban algo más que laexistencia de procesos naturales ordinariosque se llevan a cabo repetidamente en eltranscurso de largos periodos?

Las capas de roca con un grosor de cientos de metros se formaron mediante procesosnaturales y lentos, entonces la Tierra debía ser realmente antigua, con una edad devarios millones de años. De hecho, Lyell concluyó que la Tierra era eterna. (Losgeólogos modernos estiman que la Tierra tiene una antigüedad de 4500 millones deaños) Revisar: Cosmos A Spacetime Odyssey: The Clean Room (S1; E7) y la obra deClair Patterson.

•Uniformismo

•Ideas Previas a las Teorías Evolutivas

Teoría Malthusiana

Uno de los primeros científicos en proponer un mecanismo de evolución fue elbiólogo francés Jean Baptiste Lamarck (1744-1829).

A Lamarck le impresionó la progresión de las formas en las capas de roca.Observó que los fósiles más antiguos tienden a ser más simples, en tanto que losfósiles más recientes tienden a ser más complejos y más parecidos a losorganismos actuales.

•Ideas Previas a las Teorías Evolutivas

Herencia de los caracteres adquiridos

En 1801 Lamarck propuso lahipótesis de que los organismosevolucionan mediante la herenciade características adquiridas, unproceso por el que los organismosvivos sufren modificaciones enfunción del uso o desuso de algunasde sus partes y heredan estasmodificaciones a sus descendientes.

¿Por qué tendría que modificarse elcuerpo de los organismos? Lamarckpropuso que todos los organismosposeen un impulso innato hacia laperfección.

Visión teleológica de la evolución

•Teorías Evolutivas

La evolución es un proceso continuo de cambios de los organismos, que puede sercomprendido en el tiempo originando las formas de vida actuales a partir de unantepasado común. El ambiente puede generar factores favorables o desfavorablespara los organismos de una población, cuyas características se perpetúan en eltiempo de acuerdo a la presión que ejerce la selección natural, las mutaciones, elflujo génico y la deriva génica.

•Teorías Evolutivas

Hacia mediados del siglo XIX cadavez más biólogos concluyeron quelas especies existentes habíanevolucionado a partir de otras queles precedieron.

Pero, ¿cómo? En 1858 CharlesDarwin y Alfred Russel Wallace, cadauno por su cuenta, aportaronpruebas convincentes de que lafuerza motriz del cambio evolutivoera un proceso simple, peropoderoso.

•Teorías Evolutivas

Darwin v/s Wallace

https://www.youtube.com/watch?v=SQTfpzbqMV8

Objetivo:Reconocer lasprincipalesobservacionesde Darwin y deWallace

Observacionesde Darwin-Wallace

¿Qué sabemos de CharlesDarwin y de Alfred

Wallace?

¿Cuáles fueron sus aportesa la teoría de la evolución?

https://www.youtube.com/watch?v=XOiUZ3ycZwU

Actividad: Observa el siguiente video yreconoce las observaciones realizadaspor Darwin y Wallace en sus viajes.Anótalas en tu cuaderno.

¿Cómo sabemos que existe laevolución?

Objetivo: Identificar las distintasevidencias de la evolución

Evidencias de la Evolución

¿Cómo sabemos que hahabido evolución?

Porque la abrumadora cantidad de pruebas no permitenllegar a otra conclusión. Las evidencias fundamentales sebasan en:- Evidencias paleontológicas Fósiles- Biogeografía- Anatomía comparada (estudio de cómo las estructurasanatómicas difieren entre las especies)- Embriología (estudio del desarrollo de los organismos)- Bioquímica- Genética

Evidencia paleontológica Los paleontólogos se dedican al estudio de los fósiles, que son restos de

seres que vivieron hace más de diez mil años y que han quedadopreservados en rocas sedimentarias, ámbar o hielo. El registro fósilincluye cualquier indicio o resto que permita inferir la presencia de seresvivos, como estructuras óseas, caparazones, conchas, huellas depisadas, marcas que dejan las hojas de las plantas, huevos yexcrementos.

La paleontología ha permitido inferir los cambios de la biodiversidad a lolargo del tiempo.

Ammonites: izquierda, representación. Derecha, fósil

Evidencia paleontológica

Trilobites

Huevos de dinosaurios fosilizados

Los fósiles ofrecen evidencia delcambio evolutivo al paso deltiempo

Puesto que los fósiles son restos de miembros de especies queson antepasados de especies modernas, cabe esperar elhallazgo de series progresivas de fósiles que parten de unorganismo primitivo antiguo, pasan por varias etapasintermedias y culminan en las especies modernas. De hecho,esas series progresivas se han encontrado para una grancantidad de grupos de organismos.

Variación gradual de la forma de los fósilesMuchos fósiles de especies ya extintasConclusión: En el pasado vivieron diferentes tiposde organismos en distintas épocas

Evidencia Anatómicas Al comparar los cuerpos de organismos de diferentes especies se ponen

de manifiesto semejanzas, que sólo se explican mediante la existenciade un origen común, y diferencias que sólo pueden ser el resultado decambios evolutivos en la descendencia de un antepasado común. Deesta forma, el estudio de la anatomía comparada aporta evidenciasde que diferentes especies están vinculadas mediante una herenciaevolutiva común.

Las evidencias anatómicas de la evolución se basan en el estudiocomparado de las estructuras corporales de diferentes especies.

En general, se pueden realizar tres tipos de análisis anatómicos: Órganos homólogos Similares estructuras provenientes de un ancestro

en común Diversas adaptaciones a diferentes condicionesDivergencia evolutiva.

Órganos análogos Estructuras distintas pero con similares funcionesSimilar presión ambiental llevaría a evolucionar independientementehacia formas similares Convergencia evolutiva.

Órganos vestigiales Estructuras atrofiadas sin función evidenteDerivan de estructuras que sí eran útiles en especies predecesoras.

Evidencia Anatómicas Órganos homólogos

Evidencia AnatómicasÓrganos análogos

Presencia de órganos vestigiales

Órganos vestigiales

Evidencia biogeográficas Biogeografía Ciencia que estudia la distribución

geográfica y la diversidad de las especies.

Evidencia biogeográficas

Pruebas Biogeográficas:

Distribución geográfica de las especies.

Evidencia biogeográficasCharles Darwin concluyó que aquellos organismos quehabitan juntos en una determinada área evolucionan deun modo similar, pero cuando ciertas poblacionesquedan aisladas, tienden a evolucionar hacia formasdiferentes, con lo que se puede iniciar un proceso deformación de nuevas especies o especiación.

Embriología:

Estudia el crecimiento, formación y morfogénesis de los organismos desdeque el óvulo es fecundado. Todos los animales, cuyos estados embrionariosson similares, están emparentados.

Explica por qué la presencia de evidencia embriológica reafirma laexistencia de ancestro común para las diferentes especies

Evidencias molecularesUna característica particularmente útil de las comparacionesmoleculares es que pueden revelar el parentesco deorganismos que no poseen estructuras anatómicas en común.

e) Bioquímica comparada y biología molecular:

Árboles filogenéticos El análisis de los diferentes tipos de

evidencias, especialmente las aportadaspor la biología molecular, permiteconstruir arboles filogenéticos, que sonmodelos que representan las relacionesevolutivas de los organismos. Cada unade sus rama representa a un taxón y elpunto en que se bifurcan corresponde aun ancestro común.

Árboles filogenéticos

Evidencia Anatómicas1. ¿Qué es una adaptación?2. ¿Qué tipo de órgano (homólogo, análogo o

vestigial) evidencia la presencia de un ancestrocomún entre dos especies? Explica.

3. ¿Por qué dos o más especies no emparentadaspodrían tener estructuras o característicassimilares en funcionalidad? Explica

4. ¿Qué puede llevar a que dos especies quepresentan estructuras similares, adapten en eltiempo dichas estructuras para funcionamientosdiferentes?