Pruebas de la Evolución

Pruebas Embriológicas

La ley biogenética fundamental de Haeckel establece que la ontogenia (desarrollo embrionario) es una breve recapitulación de la filogenia (historia evolutiva). Por lo tanto, los embriones de reptiles, aves y mamíferos presentan hendiduras branquiales similares a las de los peces. Los embriones en fases tempranas del desarrollo de los vertebrados son prácticamente iguales.

Pruebas Anatómicas

Las estructuras análogas tienen un origen embriológico diferente pero desempeñan una función semejante (ej: alas de insectos y aves). Las estructuras homólogas tienen un origen embriológico común, pero desempeñan funciones diferentes (ej: extremidades anteriores de aves y mamíferos).

Pruebas Bioquímicas

Todos los seres vivos están constituidos por los mismos tipos de moléculas orgánicas fundamentales: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Pero además, determinadas moléculas se hallan presentes en algunos grandes grupos de seres vivos y no en otros.

Pruebas Paleontológicas

La paleontología estudia los fósiles, que son restos de animales y vegetales que habitaron en la Tierra en el pasado. Al conjunto de fósiles que, ordenados de mayor a menor antigüedad, permite conocer la historia evolutiva de un determinado grupo, se le conoce como serie filogenética.

Pruebas Biogeográficas

La biogeografía estudia la distribución geográfica de las especies y permite comprobar que cuanto más alejadas se encuentren dos regiones, mayores serán las diferencias que existen entre las especies que allí habitan.

Fijismo y Evolucionismo

Fijismo

Las especies de seres vivos permanecen inalterables a lo largo del tiempo, es decir, son inmutables. Según esta teoría, las especies actuales serían las descendientes sin variaciones de las primitivas que aparecieron sobre la Tierra.

Teorías Evolucionistas

Los seres vivos a lo largo de su historia han ido evolucionando, es decir, adquiriendo un mayor grado de diferenciación.

Lamarckismo

Todas las especies se están esforzando continuamente por adaptarse mejor a las condiciones del medio. La función crea el órgano.

Darwinismo

Los individuos más aptos son los que sobreviven y, por tanto, dejan descendencia. Esta aptitud o variación favorable está determinada por la carga de genes y, por tanto, es heredable. Darwin sostenía que la evolución es gradual y que las especies presentan cierta variabilidad.

Fuentes de Variabilidad

Las variaciones que se heredan implican una alteración en el patrón genético.

Variaciones Genéticas

Mutaciones

Cambio del ADN, originándose una forma alternativa al ADN ya existente. Cuando afecta a células reproductoras son heredables. Tipos:

• Recurrentes: se repiten con una determinada frecuencia, afectando a un gran número de miembros de una población.
• No recurrentes: acontecen muy esporádicamente y afectan a pocos individuos.

Sobrecruzamiento

Fenómeno que ocurre en la profase de la meiosis I, cuando se forman las llamadas tétradas (estructura formada por cuatro cromátidas de cromosomas homólogos enfrentados).

Selección y Adaptación

Selección Natural

Wallace y Darwin constataron que las especies varían de unos lugares a otros y se diversifican dando origen a otras nuevas especies. Ejemplo: La Mariposa del Abedul.

Selección Artificial

Es llevada a cabo por el ser humano a lo largo de la historia. Es el resultado final de una serie de cruzamientos controlados. Ejemplo: Cordero que nació con cuatro patas muy cortas.

Adaptación

Variación que experimenta una población en virtud de la cual aumenta su capacidad de sobrevivir al medio.

Adaptación Genética

Resultado de dos procesos: aparición espontánea de mutaciones en individuos y el proceso de selección natural. Ejemplo: mimetismo, la capacidad de muchos animales de confundirse con el medio.

Adaptación por Modificación

Fenómeno que no afecta a los genes y, por tanto, no es heredable. Ejemplos: Animales homeotermos que mantienen su temperatura constante y poiquilotermos que son incapaces de regular su temperatura corporal. Plantas xerófilas que crecen y viven en lugares secos, plantas higrófilas que, por el contrario, necesitan desarrollarse en lugares muy húmedos, plantas hidrófitas más conocidas como plantas acuáticas. Otras adaptaciones: luz, suelos, hipogeos (topos).

Teorías Actuales de la Evolución

Neodarwinismo

Conocida como teoría sintética, pues trata de armonizar las teorías de Darwin con los descubrimientos de la genética de poblaciones y la genética molecular. Uno de los aportes más importantes es considerar a los seres vivos como componentes de la población, no como individuos aislados. Propone que la selección natural y las mutaciones son procesos complementarios entre sí, sin que ninguno de ellos aisladamente sea capaz de explicar la evolución.

Teoría Neutralista

O de genes neutros, según la cual la mayoría de las mutaciones que sufren los genes no tienen ninguna ventaja desde el punto de vista de la selección, es decir, no alteran el grado de supervivencia de una especie. La evolución es gradual, con un ritmo más regular de lo que admite la teoría sintética.

Teoría del Puntualismo

Basada en datos paleontológicos, dice que el proceso evolutivo se produce de forma irregular, a saltos. Sostiene que la aparición súbita de nuevas especies fósiles se produce porque la evolución no es gradual.

Concepto de Adaptación; Adaptaciones al Medio Acuático

Adaptación

Los componentes vivos del ecosistema han logrado desarrollar a través de la evolución una serie de características morfológicas y fisiológicas que aumentan sus posibilidades de supervivencia en diversas condiciones ambientales.

Adaptación al Medio Acuático

• Locomoción: Los organismos acuáticos adaptan sus extremidades a la natación.
• Flotación
• Vida sésil: Los organismos que viven fijos al sustrato.
• Luz
• Color: Muchos animales presentan coloraciones crípticas que los mimetizan con el medio.

Adaptación al Medio Terrestre

Adaptación a la Temperatura

Poiquilotermos: incapaces de regular su temperatura corporal. Homeotermos: mantienen la temperatura interna constante. Estado de letargo cuando las temperaturas son muy altas (Estivación) o muy bajas (Hibernación).

Adaptaciones a la Luz

Influye en la pigmentación de la piel. Plantas umbrófilas de sombra y heliófilas de sol. Duración del día -> Fotoperiodo.

Adaptaciones a la Humedad

Los seres vivos higrófilos (viven en medios muy húmedos), mesófilos (soportan grandes variaciones de humedad) y xerófilos (medios secos).

Adaptación al Suelo

Las plantas que crecen sobre suelos de salinidad -> Halófitas.

Relaciones Intraespecíficas

Relaciones de Cooperación

Asociaciones familiares: entre sus miembros existen lazos de parentesco.

• Parental monógama (padre, madre, hijos)
• Parental polígama (padre, varias madres, hijos)
• Matriarcal (madre, hijos)
• Patriarcal (padre, hijos)
• Filial (hijos)

Asociaciones Sociales: formadas por numerosos individuos divididos en categorías sociales.

Asociaciones Gregarias: entre sus miembros no existen lazos de parentesco.

Asociaciones Coloniales: constituidas por individuos unidos entre sí de forma inseparable, como pólipos.

Relación de Competencia

El crecimiento de la población depende de varios factores: natalidad, inmigración, mortalidad y emigración.

Relaciones Interespecíficas; Asociaciones Positivas

Mutualismo

Entre dos individuos que ambos obtienen beneficios.

Simbiosis

Relación de beneficio mutuo.

Comensalismo

Relación positiva para uno e indiferente para otro.

Inquilinismo

Uno beneficiado y otro indiferente.

Tanatocresis

Caso especial de inquilinismo, un organismo usa el cadáver de la otra especie como cobijo.

Foresia

Relación que un organismo usa como medio de transporte al otro.

Distribución de la Comunidad Vegetal en un Bosque

• Estrato arbóreo: Integrado por árboles de gran tamaño. En esta capa viven numerosos insectos, aves, mamíferos arborícolas y reptiles.
• Estrato arbustivo: Formado por plantas leñosas de hasta 5 metros de altura y animales que allí habitan.
• Estrato herbáceo: Constituyen los vegetales herbáceos que no superan el metro de altura, animales herbívoros y sus depredadores carnívoros.
• Estrato del suelo: Capa de mayor actividad biológica, bacterias, hongos y otros transforman los restos orgánicos en humus. Contiene raíces de plantas, bulbos y rizomas. En su superficie suele acumularse un lecho de hojas, frutos y semillas donde se aloja una variada fauna de invertebrados que pueden servir de alimento a otros animales de los estratos superiores.
• Estrato subterráneo: Húmedo y con mucho humus de los estratos superiores; en él se encuentran las raíces de árboles, numerosos microorganismos, animales invertebrados y las galerías que sirven de alojamiento a diferentes especies de animales vertebrados.

Estructura Trófica del Ecosistema

Niveles Tróficos

Relaciones tróficas: intercambio de materia y energía. Nivel Trófico: forma de obtener materia y energía siempre de la misma forma.

• Productores: organismos autótrofos. Fotosíntesis: las plantas verdes, algas y algunos grupos de bacterias. La energía que usan es del Sol. Quimiosintéticos: bacterias que extraen la energía de sustancias inorgánicas.
• Consumidores primarios: Organismos heterótrofos, se alimentan directamente de productores (herbívoros, terrestres en acuáticos zooplancton).
• Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios (carnívoros).
• Descomponedores y transformadores: Se alimentan de restos orgánicos que originan los anteriores niveles tróficos (Heterótrofos, hongos y bacterias). Convierten la materia orgánica en inorgánica.

Cadenas y Redes Tróficas

Cadena Trófica: secuencia de grupos de seres vivos en la que cada uno se alimenta del anterior y sirve a su vez de alimento al siguiente.

Red Trófica: Cadenas tróficas que están unidas entre sí.

Ciclos Biogeoquímicos

Son los ciclos descritos por algunos elementos químicos. Se denominan así porque estos elementos forman parte de la materia viva y de la inerte.

Ciclo del Carbono

Es el elemento químico más abundante de todos los seres vivos, está localizado en la atmósfera (CO₂) disuelto en el agua, en rocas carbonatadas de la litosfera y en forma de combustibles fósiles (carbón y petróleo).

• Mediante la fotosíntesis, los organismos autótrofos transforman el CO₂ atmosférico o el disuelto en agua en materia orgánica de la que se alimentan los animales.
• Durante la respiración celular, los animales y vegetales consumen materia orgánica y liberan energía contenida en ella formando CO₂ que es devuelto a la atmósfera o hidrosfera.
• El carbono se incorpora al suelo cuando animales y vegetales mueren.
• Las bacterias descomponen los restos orgánicos produciendo CO₂ que se libera a la atmósfera o hidrosfera.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno forma parte de las proteínas y ácidos nucleicos. Se encuentra en la atmósfera, donde constituye el 78% de los gases, y en los restos orgánicos en descomposición.

• El N₂ atmosférico no se puede incorporar directamente a las plantas, solo lo hacen un escaso número de organismos, como bacterias (Rhizobium) o algas cianofíceas. Las bacterias del género Rhizobium actúan en simbiosis con plantas del grupo de las leguminosas y se hallan localizadas en las raíces formando nódulos.
• El suelo se enriquece de N₂ por la actividad de unas bacterias que descomponen la materia orgánica y lo liberan en forma de amoniaco.
• Las bacterias nitrificantes del suelo transforman el amoniaco en nitratos y con ellos los vegetales forman materia orgánica nitrogenada que se incorpora a los animales o con la descomposición de sus cadáveres.
• Una parte del N₂ del suelo pasa directamente a la atmósfera por acción de las bacterias desnitrificantes.