Tendencias evolutivas

Preguntas:

¿Cómo se originó la vida? ¿Es posible que desde que se inició la vida, en este lapso de tiempo, se formen estructuras complejas como el ADN? ¿Cómo es posible que se formen órganos complejos si la evolución es gradual, teniendo en cuenta que las estructuras intermedias no serían útiles?

(la Teoría de Darwin: el Origen de las Especies)

Han evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado común, la teoría del origen común. En la naturaleza se debe a las modificaciones acumuladas por la evolución a lo largo de las sucesivas generaciones mediante un proceso denominado selección natural.

La comunidad científica acepto la evolución, da coherencia al conocimiento existente sobre el mundo vivo y las teorías sobre la evolución existentes con anterioridad. Hubo aceptación en vida de Darwin, con grandes controversias hasta hoy. El libro científico fundamental.

En los años 1930 se presentó la tesis de la síntesis evolutiva moderna, la cual integra la teoría de la evolución por selección natural, la herencia mendeliana, la mutación genética aleatoria como fuente de variación y los modelos matemáticos de la genética de poblaciones.

Charles Darwin postuló en su libro en 1859 «Sobre el origen de las especies», Sus 5 argumentos principales:

1. Evolución como tal:

Los seres vivos están cambiando continuamente, no han sido creados recientemente ni están en un perpetuo ciclo.

2. Origen común:

 Cada conjunto de organismos desciende de un antecesor común y el conjunto de todos los seres vivos (plantas, animales, hongos, microorganismos,…) se remonta al único origen de la vida en la tierra.

3. Diversificación de las especies:

 La gran cantidad de especies existente se debe a que, de una misma especie, han surgido varias especies hijas por la formación de nuevas poblaciones aisladas geográficamente.

4. Gradualismo:

 La evolución tiene lugar mediante pequeños cambios en las poblaciones y no a cambios repentinos.

5. Selección natural:

 Los seres vivos están adaptados a su entorno porque en un mundo donde los recursos son escasos, poseer un carácter que aumente la eficacia en su explotación da más oportunidades para dejar descendencia y, si este carácter es heredable, los hijos sobrevivirán mejor.

Puntos  Débiles de la Teoría de Darwin, el Origen de las Especies

Se asume que los cambios o modificaciones genéticas son aleatorias.
Se niega que la evolución tenga una fuerza impulsora real que permita la adaptación de las especies al medio.
Ni Darwin ni posteriormente se ha podido demostrar científicamente la aleatoriedad de los cambios en la información genética. Esto es un axioma para Darwin. Por ejemplo, no se sabe de dónde salen los genes que las bacterias incorporar a su genotipo para hacerse resistentes a los antibióticos.

La teoría se basa en el método inductivo de la observación de determinados hechos

La generalización que efectúa debería cumplir los requisitos de consistencia y reproducibilidad. Pero los ejemplo que no cumplen la teoría implican la refutación de la misma: la selección natural no está provocando la aparición de los nuevos seres; los virus hacen cambios en el ADN de las células invadidas para reproducirse a sí mismos ….

La teoría no explica saltos evolutivos

Lo resuelve argumentando cambios en la estructura básica del código genético a través de mutaciones.

El cambio de procariotas a eucariotas pone de manifiesto una enorme discontinuidad evolutiva de la historia de la vida en la Tierra.

Puede entenderse la evolución como un proceso que deben atravesar todos los seres vivos y consiste en el abandono de una etapa inferior para pasar a otra superior, ya sea de manera gradual o progresiva. Podemos ejemplificar esto en el proceso que han sufrido muchas especies como el hombre, los insectos, aves e incluso las plantas.
Podemos decir que evolución biológica es el proceso a través del cual las especies van modificándose a lo largo del tiempo (modificaciones a medida que pasan las generaciones). Esta evolución genera una alteración en la genética de una población que podría derivar en la adaptación de la especie a un nuevo hábitat o el surgimiento de una especie diferente.

Pre-evolucionistas:

1. Paleontológica Bioquímica Comparada Anatomía Comparada Domesticación Distribución Geográfica Embriología Sistemática.
2. Paleontológica Paleontología: es la ciencia que estudia e interpreta el pasado de la tierra a través de los fósiles. Demuestra la existencia de un proceso de cambio mediante la presencia de restos fósiles de flora y fauna extinguida y su distribución en el manto. Los fósiles nos demuestran como las especies han ido evolucionando o como se han ido separando y diferenciando en la gran variedad de especies actuales. En esta imagen podemos ver la evolución de los caballos , como su cuerpo y piernas se adaptaron para correr en extensos y largos prados.
3. En esta otra imagen se ve como sus cráneos y dientes se han ido adaptando a su tipo de vida y alimentación. En resumen los fósiles nos ayudan a construir la historia evolutiva de este y otros animales , así como servirnos de una prueba irrefutable de la evolución.

El registro fósil nos permite contemplar los cambios evolutivos a través de la mayor escala temporal. Podemos ver a las especies aparecer y extinguirse repetidamente a lo largo del registro fósil. Una especie animal puede, por término medio, sobrevivir entre uno a diez millones de años, aunque con muchas variaciones. Al estudiar la sustitución de unas especies por otras especies u otros taxones a lo largo del tiempo, se observan tendencias. Las tendencias son cambios orientados en los rasgos carácterísticos o en los modelos de diversidad en un grupo de organismos. Las tendencias fósiles demuestran claramente el principio de Darwin del cambio perpetuo. Hay que hacer hincapié en que las tendencias se observan solamente a posteriori. No podemos predecir, a partir de los primeros fósiles de un grupo, cual será el aspecto o la diversidad de los fósiles posteriores. El proceso evolutivo no contiene direcciones predeterminadas.

Una tendencia bien estudiada es la evolución del caballo desde el Eoceno hasta el presente. George Gaylord Simpson demostró que esta tendencia es compatible con la teoría evolutiva de Darwin.

Carácterísticas de caballo

Existen tres caracteres que mejor demuestran la tendencia en la evolución del caballo, estas son el tamaño corporal, la estructura de las patas y la estructura de los dientes.

El caballo moderno pertenece al orden de los perisodáctilos, los ungulados dotados de pezuñas impares (de una a tres).Siete adaptaciones de importancia saltan a la vista en los caballos modernos:

1. -El alargamiento del cráneo anterior a los ojos lo que es consecuencia de sus hábitos alimenticios. Una cabeza larga le permite llegar al suelo sin necesidad de alargar mucho el cuello.

2. – La diastema o espacio que existe entre los incisivos y la batería de premolares y molares. Este espacio es el que el hombre usa para poner el bocado con que maneja al animal.

3. – Los dientes muy largos del tipo hipsidonte, que continúan creciendo durante la vida del animal y que en adaptación a la comida abrasiva están provistas de líneas de esmalte sobre una matriz de dentina.

4. – La disposición de todos los dígitos, excepto el tercero y los rudimentos de los metacarpianos y metatarsianos del segundo y tercer dígito que quedan como estiletes en la parte de arriba.

6. – La modificación del metatarsiano y metacarpiano del tercer dígito que se convierten en un hueso grueso y poderoso, la caña.

7. – El fuerte ligamento que se origina en la parte posterior de la caña y se extiende hasta los huesos sesamoideos formando una especie de polea en la regíón del menudillo. Otros ligamentos conectan los huesos sesamoideos con las falanges de la pezuña, formando todos ellos un mecanismo elástico que hace que la pezuña entre en tensión (de flexión) cuando está en el suelo y tienda a impulsar al animal hacia el frente.

Las radiaciones adaptativas que dieron origen al caballo moderno que acabamos de describir incluyeron, pues, los siguientes cambios; a)el alargamiento del cráneo desde corto y de tamaño convencional hasta el alargado del presente; b)la aparición de la diastema, c)el alargamiento de los dientes y el desarrollo del patrón de esmalte y dentina que existen el caballo moderno; d)el aumento de tamaño y una mayor complejidad del cerebro; e) la modificación de una pata con tres dedos en animales digitígrados, a una de un solo dedo y unguligrado; f) la evolución de la caña y el menudillo.

Si nos fijamos en el Eoceno, veremos muchos géneros y especies de caballos diferentes, que se sucedieron en el tiempo comparados con los caballos actuales los primeros eran pequeños, sus dientes tenían una superficie de abrasión relativamente reducida y sus patas tenían un número alto de dedos (cuatro). A lo largo de los periodos siguientes Oligoceno, Mioceno, Plioceno, y Pleistoceno, se observa como aparecen nuevos géneros y se van extinguiendo los antiguos. En todos los casos se produce un claro incremento del tamaño corporal un aumento de la superficie de abrasión de los dientes y la reducción del número de dedos, conforme estos últimos se reducían el dedo central se hacía más grande, prevaleciendo hasta hoy.

Hyracotherium

: conocido como Eohippus, del tamaño de un “fox terrier” patas cortas, con cuatro dedos al frente y tres atrás, aunque el dedo tercero es más grande y el primero de la pata trasera esta bastante reducido; pata sin ligamentos muelles, pero si, posiblemente sostenida por cojinetes y también con un tendón que se origina en el músculo y se extiende al menudillo; regíón del cráneo anterior a la orbita no alargada: molares y premolares distintos, no alargados y con tubérculos parecidos a las muelas de los humanos además sus dientes estaban adaptados para el consumo de hojas tiernas de los arbustos y sus ojos también eran diferentes, pues estaban situados más al centro de la cabeza impidiéndole una buena visión lateral; hemisferios cerebrales pequeños y lisos; vivíó en las selvas del Eoceno norteamericano y europeo. Sus dedos separados y el cojinete que los sosténía parecen haber constituido una adaptación para moverse el piso blando y húmedo del ambiente selvático en el que habitaba. Al parecer, el animal se protegía escondíéndose y no es probable que su piel haya sido moteada pues el camuflaje era más efectivo para evadir a los depredadores.

Mesohippus:

del tamaño de una oveja; tres dedos en las patas del frente u uno en las de atrás; los dedos mas alargados que en Hyracotherium cojinete persistente; cráneo preorbital empieza a alargarse y aparece la diastema; casi todos los premolares iguales a los molares, los dientes tenían coronas bajas; hemisferios cerebrales mas grandes y convolutos que en Hyracotherium. Habitantes de las regiones selváticas en le oligoceno en Norteamérica.

Parahippus y Meriychppus :

mas o menos de la tamaño de un pony; mantienen tres dedos en cada pata, pero el tercer dedo es bastante dominante y los laterales posiblemente no tocaban el suelo; el cráneo es bastante alargado; la diastema es mayor que en especies anteriores, no hay diferencias entre molares y premolares sus muelas son mas alargadas que Hyracotherium y tienen algo de dentina en Meriychippus todos estos caracteres alcanzaban un grado mayor y ya existía un ligamento elástico en el menudillo. Sus dientes eran claramente hipsinodontes sus molares eran de coronas altas y su quijada era profunda. El animal posiblemente pastaba en las praderas aunque es posible que el cojinete no haya desaparecido. Su cerebro era como el de un caballo actual aunque un poco más pequeño. Parahippus era un habitante de del Mioceno de Norteamérica, Meriychippus su descendiente habitaba el alto Mioceno de la misma regíón.

Pliohippus y Equus:

El número de dedos se reduce a uno, aunque en los Pliohippus había dedos laterales rudimentarios. Los laterales formaban un par de sobrehuesos primitivos colocados a lo largo del metatarso y no se veían exteriormente. La cabeza se alarga todavía más, el tamaño del cuerpo aumenta, las muelas continúan alargándose y haciéndose más complejas. La transición de Pliohippus a Equus solo significo el aumento en tamaño y algunos cambios anatómicos mínimos. Pliohippus aparece en el Plioceno de Norteamérica en donde luego se extingue, pero sin antes invadir a Europa, Asía y África. En el viejo mundo todavía prevalecen nueve especies (un caballo, cuatro cebras y cuatro asnos). El Equus o caballo moderno aparece a fines del Plioceno, y se extiende hasta el viejo Mundo, vía Alaska y Siberia.

Como se ha visto uno de los elementos esenciales en el progreso de los caballos fue la evolución de los hábitos alimentarios. Existían dos tipos los ramoneadotes, que habitaban el bosque y al igual que los ciervos se alimentaban de hojas y ramitas de la vegetación arbustiva; y los pacedores, que pastaban en las praderas y se alimentaban de las yerbas más duras y abrasivas. E adaptación a estos hábitos, los dientes de los pacedores eran más altos y más resistentes a la abrasión, el cuello y la cabeza más largos (para alcanzar el suelo), los músculos de la masticación diferentes, y las patas eran mas largas y habían sufrido considerables modificaciones en estos animales, cuya defensa consistía, principalmente en escapar corriendo. En el oligoceno tardío y el Mioceno temprano, los pacedores parecen haber dominado y para fines del terciario, todas las especies ramoneadotas se habían extinguido.

Con este conocimiento podemos extender la vista atrás, examinar a vuelo de pájaro, los antecesores de los caballos modernos y ver como fueron adquiriendo estas adaptaciones durante transcurso del tiempo geológico. Debe entenderse sin embargo que este proceso no ocurríó en línea directa en que hubo varias irregularidades y desvíos que culminaron líneas que luego se extinguieron.

LOS CABALLOS ACTUALES EN AMÉRICA

En América sobrevive en las zonas de llanura hasta el último período Glacial del Pleistoceno, luego se extingue. En su viaje por la América meridional, Darwin encontró un molar de caballo fósil en las cercanías de la actual ciudad de Bahía Blanca.

Los caballos sudamericanos se dividen en dos grupos con patrones de diversificación diferentes, 1.Especies del género Hippidion (endémico de América del Sur) que se registra en el Plioceno Tardío. Y 2. Especies del género Equus llegadas más tardíamente a Sudamérica, se la encuentra registrada en sedimentos Mamífero Ensenadenses de Tarija (Bolivia).

En él genero Hippidion se reconocen tres especies (Prado, 1996):

1. Hippidion principal de Edad Mamífero Lujanense en la provincia de Buenos Aires, Uruguay y Tarija (Bolivia

2. Hippidion devillei de Edad mamífero Uquiense (plioceno tardío) en Uquía, aparece posteriormente en la regíón pampeana y en Tarija en sedimentos de Edad Mamífero Ensenadense (Pleistoceno temprano).

3. Hippidion saldiasi, que esta restringido temporalmente al lapso 13000-8000 BP en la regíón patagónica chileno-Argentina.

En América del Sur: el género Equus esta representado por cinco especies:

1. Equus andium restringido a los Andes ecuatorianos en el Pleistoceno tardío

2. Equus insulatus regíón de Tarija durante el Pleistoceno Medio

3. Equus santaeelenae se lo encuentra en la península de Santa Elena, Ecuador, durante el Pleistoceno tardío

4. Equus neogeus se encuentra en la regíón pampeana y sur de Brasil durante el Pleistoceno Tardío

5. Equus lasallei está restringido a la sabana de Bogotá, Colombia durante el Pleistoceno Tardío

Las formas adaptativas de Hippidion y Equus son similares, encontrándose:

1. Caballos pequeños, carácterísticos de los ambientes cordilleranos

2. Más grandes que se desarrollan en las zonas de llanura

Caballos La Evolución

1. La evolución de los caballos

2. Hyracotherium o Eohippus

• Hyracotherium, conocido también como Eohippus, es un género extinto de mamíferos. Es considerado como un ancestro del tapir, el rinoceronte y el caballo. Se trata de un animal cuadrúpedo que vivíó en el Hemisferio Norte, hasta hace 60 millones de años.

• Hyracotherium era un pequeño herbívoro del tamaño de un zorro, tenía cuatro dedos en las patas delanteras y tres en las traseras, protegidos por pezuñas.

3. Mesohippus

• Mesohippus es un género extinto de la familia Equidae que vivieron hace aproximadamente 40 millones de años.

• Tenía las patas más largas que su predecesor Hyracotherium. Perdíó, también con respecto a éste, un dedo.

• La cabeza era más grande y larga que la de sus ancestros.

• Los dientes eran igualmente más largos y parecidos a los de los caballos actuales.

• Como la mayoría de los caballos fósiles, Mesohippus era común en Norteamérica.

4. Merychippus

• El Merychippus vivíó entre los 17 a 11 millones de años atrás.

• Su nombre significa caballo rumiante. Tenía una altura de 1.20 metros, tuvo tres dedos en cada pie. Tenía el hocico mas largo, la mandíbula mas profunda, los ojos más amplios que cualquier caballo hasta la fecha. Su cerebro también fue mucho mayor haciéndolo mas inteligente y ágil.

• Fue el primero en tener la cabeza distintiva de los caballos actuales.

• En sus dientes, la cresta extra fue permanente, y en los demás dientes se empiezan a formar unas series de crestas altas con mayores coronas.

5. Pliohippus

• Pliohippus es un género que vivíó durante el Plioceno en América del Norte. Y de cuello largo y arqueado. Surgíó de  Calippus , alrededor de 12 millones de años atrás. Muy similar en apariencia al Equus , pero tenía dos dedos largos en ambos lados de la pezuña.

• Hasta hace poco, se creía que Pliohippus era el ancestro de los actuales caballos, porque presentaba muchas semejanzas anatómicas. Sin embargo, aunque claramente Pliohippus fue un pariente cercano del Equus, su cráneo presenta profundas fosas faciales. Además, sus dientes eran curvos, a diferencia de los dientes bien rectos de los caballos modernos.

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   6. Equus caballus przewalski
   • El caballo de Przewalski (Equus caballus przewalski) es la única subespecie salvaje de caballo que existe en la actualidad. Casi se extinguíó a mediados del Siglo XX. Su estado actual es crítico, reducido a unas pocas manadas. La población total es de unos 1000 ejemplares en todo el mundo.

7. La evolución de las pezuñas