El Cambio de los Seres Vivos a Través de las Generaciones
«Los cambios no ocurren con la misma rapidez ni afectan a todos los rasgos por igual o a todas las poblaciones de una misma especie»
Evidencias del Cambio
1) Paleontología
Es el estudio de los fósiles (evidencias del cambio a través del tiempo). Los hallazgos de fósiles han aportado información valiosa, por ejemplo, se han descubierto formas de fósiles muy distintas a las que habitaban en el mismo lugar que en el presente.
2) Anatomía Comparada
Estudio de las semejanzas y diferencias de las estructuras anatómicas entre los organismos de diferentes especies. Esto permitió inferir el parentesco de algunas especies adaptadas a diferentes ambientes y, en consecuencia, morfológicamente muy diferentes.
Órganos Homólogos
Tipo de órgano de origen evolutivo común, compartido por diferentes especies y heredados de un ancestro en común.
Órganos Análogos
Estructuras de apariencia y función similar aunque de origen diferente. Ej.: las alas de las mariposas y las alas de los murciélagos.
3) Biología del Desarrollo
Esta ciencia estudia el «desarrollo embrionario» en diferentes organismos. Estableció que, a lo largo de su desarrollo, algunos grupos de especies muestran gran similitud, especialmente durante los estados tempranos, exhibiendo estructuras comunes que en algunas especies desaparecen posteriormente.
4) Biología Molecular
Esta ciencia es el aporte más reciente a la teoría de la evolución. Estudios comparativos sobre la composición de la molécula de ADN, entre diferentes especies, han hecho posible establecer más claramente su grado de parentesco.
Jean Baptiste Lamarck: Transformismo
Propuso que los organismos cambian a lo largo del tiempo, dando lugar a la variedad de seres vivos que existen. Planteaba que la evolución de los organismos constituye una progresión en la cual van originando formas de vida cada vez más complejas, finalizando en la perfección de la creación: la especie humana. Planteaba que los organismos podían sufrir modificaciones para adaptarse a su ambiente.
Herencia de los Caracteres Adquiridos
Que los organismos podían adquirir o heredar, de las generaciones anteriores, las características que ellos habían desarrollado.
Principio del Uso y del Desuso de los Órganos
El fortalecimiento y desarrollo de las estructuras y órganos de un individuo dependía del uso que se hiciera de ellos. Así, el uso constante los desarrollaba y el desuso los atrofiaba.
Darwin: Selección Natural
Lucha por la supervivencia de los organismos y tiene por consecuencia que no todos los miembros de una población sobrevivan.
Factores que Intervienen en la Evolución
a) Mutaciones
Cambios en la estructura de un gen. Pueden ocurrir en forma azarosa, durante la replicación del material genético o por algún agente químico, físico e incluso biológico. Generan genes nuevos.
b) Flujo Genético
Es la transferencia de material genético entre poblaciones que ocurre por el movimiento de individuos.
c) Deriva Genética
Cambios aleatorios en la composición genética de una población pequeña.
d) Cruzamiento No Aleatorio
Puede afectar a la frecuencia genética, favoreciendo la reproducción de algunos individuos en relación a la de otros.
Tipos de Selección Natural
a) Selección Direccional
Favorece aquellos organismos que expresan un rasgo extremo en la población. Ej.: los organismos más altos o más bajos.
b) Selección Estabilizadora
Favorece a aquellos individuos que expresan el valor promedio de un rango. Ej.: altura cercana al promedio.
c) Selección Disruptiva
Favorece a los organismos que representan los rasgos más extremos de la población, reduciendo la representación de los rasgos promedios.
Selección Sexual
Proceso que favorece, en términos de adecuación biológica, a ciertos individuos por sus rasgos sexuales o reproductivos.
Diversidad e Historia Evolutiva
- Hace 4.000 millones de años: formación de la Tierra, primeras rocas terrestres, primeros procariontes.
- Hace 3.000 millones de años: acumulación de oxígeno libre.
- Hace 2.000 millones de años: primeros organismos multicelulares.
- 1.000 millones de años atrás: primeros animales, las plantas invaden la tierra, primeras plantas con flores, y primeros humanos por último.
Preguntas y Respuestas
¿De qué manera se complementa la paleontología y la anatomía comparada?
La anatomía comparada se puede llevar a cabo gracias a los fósiles o evidencias que aporta la paleontología.
¿Qué rasgo puede ser interpretado como una “novedad evolutiva” en Homo sapiens? ¿Cuál no?
El aumento del volumen del cerebro. No sería una novedad evolutiva la desaparición del arco superciliar, ya que a mayor volumen cerebral, será mayor el tamaño del cráneo.
¿Qué fundamentos sustentan tus respuestas anteriores?
La comparación ilustrada de los fósiles de diferentes especies de homos y sus características morfológicas.
¿Qué información se puede obtener de las impresiones fósiles como las huellas?
El tiempo en que fueron hechas o el organismo que las originó. Según la capa terrestre en que se encuentren se puede deducir su antigüedad.
¿Los fósiles siempre pertenecen a especies diferentes a las actuales?
Sí, ya que al ser fósiles corresponden a especies antiguas o seres que ya no existen y fueron evolucionando hasta llegar a ser otra especie distinta a la anterior.
Elaborar una definición de fósil:
Estructura petrificada con el paso del tiempo (millones de años), de alguna especie que no existe o evolucionó.
Biodatos:
Habitualmente los biólogos evolutivos denominan linaje a un grupo de especies emparentadas, incluyendo las especies actuales consideradas las modernas del linaje y sus ancestros.
¿Qué cambios han experimentado las especies en la línea evolutiva del caballo (Equus)?
Su tamaño, su estructura ósea, la forma de las patas, la posición corporal, hábitos alimenticios, lugar de hábitat.
¿Qué sugieren estos cambios?
Que la especie evolucionó con el paso del tiempo, así también sus estructuras que tuvo que adaptarlas para utilizarlas en nuevas necesidades.
¿Todo lo que cambia evoluciona? ¿Qué cambios no son evolutivos?
No todo lo que cambia evoluciona, ya que como evolución se entiende un avance para mejorar la forma de vida o adaptar el organismo a un nuevo ambiente. Aquellos cambios que no ayudan a adaptarnos o a realizar funciones innecesarias se consideran como no evolutivos, es decir, no entregan aportes indispensables.
¿Es posible que exista evolución sin que se originen especies?
Sí es posible, pero aquella evolución tendría que ser de menor grado para que la especie no cambie por completo, es decir, al realizarse una evolución total del ser vivo daría origen inmediato a otra especie y si ocurriera se llamaría especiación.
¿De qué manera podrías corroborar si los organismos de dos poblaciones pertenecen a la misma especie?
Según su historia de linaje o los antepasados que tengan en común.
¿Qué ocurre al comparar las secuencias nucleotídicas de los genes de especies emparentadas?
Se puede cuantificar las diferencias que existen en ellos.
¿Qué relación hay entre la proximidad y la semejanza de las secuencias?
A mayor proximidad evolutiva, menor es la diferencia de secuencia en los genes, es decir, se produce una mayor semejanza entre ellos.
¿Cuál es la diferencia principal entre la teoría de Lamarck y la de Darwin?
Una alude a la extinción de aquellos que no tienen la condición para sobrevivir y, en cambio, la otra se refiere a que la especie se adapta y hereda caracteres nuevos a la siguiente generación.
¿Cuál es la teoría más acertada para explicar el cambio que han experimentado las jirafas en el largo de su cuello?
La de los caracteres adquiridos, ya que al necesitar un cuello más largo para alcanzar las ramas de los árboles, la especie va adaptando o heredando nuevos rasgos que con el paso de las generaciones se potencia.
Analiza el esquema y explica el rol del ambiente en la selección natural:
Depende del ambiente en el que se encuentre la especie para que esta sea capaz de adaptarse a él o desaparecer, es decir, según los recursos que el ambiente entregue, ya sea favorable o no, se llevará a cabo la evolución o la extinción de la especie.
¿Qué diferencias existen entre los distintos tipos de selección?
Unas favorecen rasgos extremos de poblaciones y otras a los promedios.
¿Existen organismos favorecidos por los distintos tipos de selección?
Sí, aquellos con rasgos más extremos se potencian y reprimen a otros ya que, según el tipo de hábitat, es más necesario. En cambio, también se ven favorecidos aquellos con rasgos promedios para que mantengan la característica común de aquella población.
Señale las 3 condiciones necesarias para que opere la selección natural y explicar cada una de ellas:
- Restricción ambiental: la especie tendrá que recurrir a otro tipo de recursos.
- Lucha por sobrevivir: competencia entre quienes buscan algo en común.
- Aumento de población: solo quedarán aquellos con capacidad de sobrevivir en el nuevo ambiente y los demás perecerán.
Explica en qué se asemejan la deriva génica y la selección natural, y en qué se diferencian ambas de las mutaciones, como factores que intervienen en la evolución:
Deriva génica – selección natural: que ambas causan mayor efecto o estragos en grupos pequeños de especies. Ambas se diferencian de las mutaciones en que esta última altera la estructura de un gen y produce características inexistentes antes en aquella población, generando nuevos genes.
¿Existen barreras geográficas entre las poblaciones humanas?
Sí, debido tal vez a la distancia entre diferentes poblaciones o a la diversidad de climas que existen, a lugares como montañas, etc., es que estas comunidades no tienen comunicación o interactúan entre ellas.
¿Está impedido el flujo genético, en su totalidad, por la existencia de barreras geográficas?
Sí está impedido, pero no en su totalidad, ya que a pesar de dichas barreras hoy existen diversas formas de interactuar con poblaciones que se encuentren lejos de las nuestras.
¿Podríamos decir que entre las distintas poblaciones humanas existe un aislamiento cultural?
No, en la actualidad ese aislamiento no existe, tal vez antes sí por la escasez de recursos.
¿Cómo se manifiesta el aislamiento en ambos casos (alopátrica y simpátrica)?
Se manifiesta como factor el cual no permite el flujo genético entre una población y otra, evitando así la especiación.
¿Puede ocurrir especiación sin aislamiento geográfico?
Sí, ya que pueden originarse una divergencia genética que origina especies nuevas. Además, existe el aislamiento ecológico, temporal o estacional, el mecánico, conductual postcigótico.
¿Puede ocurrir especiación sin aislamiento reproductivo?
Sí.
¿Qué ambiente habrán habitado los primeros animales?
Un ambiente con escasos recursos alimenticios.
¿Qué relación existe entre la transición de la vida acuática a la terrestre, con la aparición de las primeras plantas terrestres?
Que los animales, al encontrar alimentación también en la tierra, comenzaron o evolucionaron y habitaron la tierra.