Evolución: selección en Biston betularia,
Biston betularia tiene dos formas distintas
controladas genéticamene; una es blanca con
punteado negro, la otra negra, dominante.
Biston betularia es nocturna y descansa sobre
los troncos de los árboles durante el día.
La facilidad con la que las aves encuentran a B.
betularia sobre los troncos depende del grado de
camuflaje de las polillas.
La forma blanca está mejor camuflada que la
negra sobre los troncos cubiertos de líquenes en
regiones no contaminadas, mientras que
carbonaria está mejor camuflada en regiones
industriales en las que los troncos han perdido
los líquenes y han sido ennegrecidos por la
contaminación atmosférica.
La frecuencia de las formas blanca y negra en un
área particular es resultado de los niveles relativos
de depredación por aves sobre cada forma en dicho
área, así como de la migración hacia ese área de
polillas desde regiones con distinta frecuencia de
cada forma
Evolución: concepto de especie.
Una especie, desde un punto de vista biológico, es
un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros
pueden cruzarse entre sí, pero no pueden hacerlo -o
al menos no lo hacen habitualmente- con los
miembros de poblaciones pertenecientes a otras
especies.
En este concepto, el aislamiento en la reproducción
respecto de otras especies es central.
En términos de la genética de poblaciones, los
miembros de una especie comparten un reservorio
génico común que está separado efectivamente de
los de otras especies. La clave para mantener la
integridad del reservorio génico es el establecimiento
de una o varias barreras biológicas que aseguren el
aislamiento genético.
Evolución: la especiación.
Diferentes mecanismos de especiación por
divergencia adaptativa según el escenario donde
se desarrolla ésta:
a) Alopátrica: en territorios separados.
b) Parapátrica: en territorios adyacentes.
c) Simpátríca: en diferentes nichos de un mismo
territorio.
Evolución: la especiación.
Diferentes mecanismos de especiación por
especiación instantánea o cuántica
(establecimiento brusco del aislamiento
reproductivo):
a) Cuello de botella que provoca una reducción
drástica del tamaño de la población.
b) Fundación de una nueva población por
migración.
c) Retracción del área de distribución original y
formación de varias subpoblaciones.
Evolución: la especiación.
En general se admite un modelo de
especiación que aparece representado
al lado para la especiación alopátrica,
pero que puede ser similar para otros
mecanismos de aislamiento.
Evolución: ley de Hardy-Weinberg.
Godfrey H. Hardy
(1877-1947)
La ley o principio de Hardy-Weinberg dice que en una
población de tamaño suficientemente grande, en condiciones
de panmixia y exenta de mutación, selección o migración, la
frecuencia de los diferentes alelos de un gen permanece
constante; Se dice que la población está en equilibrio.
En el caso más sencillo de un gen dialélico, si llamamos p y q a
las frecuencias de A y a, tras solamente una generación en
equilibrio, las frecuencias de los diferentes genotipos son
AA = p2
Aa = 2pq
aa = q2
Y esas frecuencias permanecen constantes.
Wilhelm Weinberg
(1862-1937)
Evolución: la especiación.
Los pinzones de las Galápagos.
Evolución: la especiación.
La alopoliploidía.
Normalmente, los híbridos entre dos especies
diferentes son estériles, pero una no disyunción
cromosómica en el zigoto híbrido (inducida por
colchicina, por ejemplo), puede duplicar el número de
cromosomas y formar una nueva especie
alopoliploide.
Evolución: el origen de la vida.
El origen de las moléculas orgánicas.
En 1953, Urey y Miller creyeron demostrar mediante un famoso
experimento la síntesis espontánea de moléculas orgánicas, en
especial de aminoácidos.
Colocaron una mezcla de gases (H2, NH3, CH4) en un matraz y la
sometieron a descargas eléctricas y a rayos uv. Al cabo del tiempo,
observaron la formación de monómeros orgánicos.
Hoy se sabe que la atmósfera primitiva de la Tierra era mucho más
oxidante, con, en particular, cantidades apreciables de CO2.
La hipótesis actual más aceptada sobre el lugar de la
evolución prebiótica son los humeros de las dorsales
submarinas.
En ellos se dan las condiciones de aporte de energía y
moléculas que podrían dar lugar a una síntesis
espontánea de monómeros, así como de su posterior
polimerización.
Harold C. Urey (1893- Stanley L. Miller (19301981)
2007)
Evolución: el origen de la vida.
No hay teorías demostradas.
La hipótesis más en boga (la de los humeros) permitiría la secuencia: química prebiótica,
síntesis de monómeros y oligómeros, síntesis de péptidos y proteínas, mundo de ARN (o
viceversa), ensamblaje de ribonucleoproteínas y mundo de ADN.
La posterior necesidad de síntesis de lípidos para formar las membranas celulares que
independizaran las células de las microcavernas de los humeros podría explicar la diversidad
de lípidos de membrana que existen en distintos tipos de procariotas.
Persiste el problema de la homoquiralidad.
No obstante, hay muchas otras hipótesis entre las que se pueden citar:
• La hipótesis de la arcilla, que postula que la catálisis necesaria para el comienzo de la
química orgánica fue proporcionada por lechos de arcilla.
•El modelo de Gold, que sitúa el origen de la vida a varios kilómetros bajo la superficie de la
Tierra (descubrimiento de los nanobes, estructuras más pequeñas que bacterias que viven en
rocas profundas).
• La teoría de la panspermia de Hoyle, que la vida llegó a la Tierra en forma de “semillas”
procedentes del espacio.
En cualquier caso, existen evidencias de restos de microfósiles de hace 3.500 millones de
años de antigüedad.
Evolución: la teoría de la endosimbiosis.
Formulada por Lynn Margulis en 1967, explicaría el origen de
las células eucariotas.
Hace unos 2000 millones de años existían más de 20 tipos
metabólicos de bacterias (que siguen existiendo en la
actualidad).
Primera incorporación: una bacteria que metabolizaba azufre
y usaba calor como fuente de energía se fusionó con una
espiroqueta. El resultado fue una célula, todavía anaeróbica,
resistente al intercambio horizontal de genes (formación del
núcleo) y con cilios o flagelos.
Segunda incorporación: fusión con una
bacteria respiradora de oxígeno que
daría origen a las mitocondrias. Esta
célula daría origen a animales y
hongos.
Tercera incorporación: fusión con una
cianobacteria (fotosintética) que daría
origen a los cloroplastos. Sería el
precursor de los vegetales.
Lynn Margulis
(1938-)
Evolución: la teoría de la endosimbiosis.
Pruebas a favor:
• El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.
• Las mitocondrias y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado, al igual que los procariotas,
mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas bicatenarios lineales.
• Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la idea de la fagocitosis: la membrana
interna sería la membrana plasmática originaria de la bacteria, mientras que la membrana externa
correspondería a aquella porción que la habría englobado en una vesícula.
• Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual que los procariotas (los eucariotas
lo hacen por mitosis).
• En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual
que ocurre en las bacterias.
• En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma.
• En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos de procariotas, mientras que en
el resto de la célula eucariota los ribosomas son 80s.
• El análisis del ARNr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de mitocondrias y plastos revela escasas
diferencias evolutivas con algunos procariotas.
Evidencias en contra:
• El ADN de las mitocondrias y los cloroplastos contiene intrones, una característica exclusiva del ADN
eucariótico.
• Ni las mitocondrias ni los cloroplastos pueden sobrevivir fuera de la célula.
• La célula tampoco puede sobrevivir sin sus orgánulos.
Evolución humana.
Evolución humana: los Primates.
Los Primates son un Orden dentro de la Clase de los Mamíferos.
Su árbol evolutivo se presenta a continuación.
LOS HOMÍNIDOS
Los homínidos (Hominidae) son una familia de primates hominoideos, que incluye al
hombre y sus parientes cercanos, orangutanes, gorilas y chimpancés.
En la clasificación tradicional, Hominidae estaba compuesta exclusivamente por primates
bípedos (géneros Homo, Australopithecus, Paranthropus, etc.). Actualmente, según la
taxonomía cladística cuyo uso se está imponiendo en primatología, los Hominidae
incluyen además a los grandes simios (gorilas, chimpancés, orangutanes) anteriormente
clasificados en la familia de los póngidos.
El anterior esquema quedaría así:
Evolución humana: los rasgos primates.
El hombre comparte con los demás Primates una serie de rasgos:
• Adaptación del brazo y la mano a la vida arborícola (mano prensil), radio con
capacidad de rotación, dedos con movimiento independiente, pulgar oponible, uñas
planas y almohadillas digitales.
• Agudeza visual: visión estereoscópica, captación de colores y buena coordinación
vista-mano.
• Capacidad de adaptar una posición erguida.
• Cuidado de las crías: bajo número de crías y prolongado periodo de desarrollo
postnatal (posibilidad de aprendizaje).
Además comparte con los demás Hominoideos algunos rasgos
especiales:
Adaptación a la braquiación: brazo con capacidad de giro
completo, tórax deprimido dorsoventralmente (omóplato
dorsal).
Pérdida de la cola (hace 25 MA).
Evolución humana: la historia de los Hominoideos.
El más antiguo hominoideo conocido (Proconsul) apareció
en África oriental en el Mioceno inferior hace entre 27 y 17
MA.
Posteriormente (17 MA), África se unió al resto de Eurasia,
lo que permitió la expansión de los hominoideos por todo el
Viejo Mundo. Dryopithecus (9,5 MA, Mioceno) puede ser un
fósil típico de ese periodo.
Desde hace unos 8 MA, una serie de factores climáticos
(descenso en la concentración de CO2), provocó una
regresión del bosque tropical africano (especialmente en el
Este), y la progresiva ampliación de los ecosistemas de
sabana a los que debieron adaptarse muchos hominoideos,
aunque no sin competencia.
Evolución humana: la hominización.
Se denomina hominización al proceso que ha dado lugar al hombre moderno a partir de sus antepasados
hominoideos.
Anatómicamente, tiene lugar siguiendo cuatro grandes líneas:
• Adaptación a la marcha bípeda.
• Aumento de la capacidad y modificación de la forma craneal.
• Desarrollo postembrionario mucho más lento.
• Aparición y desarrollo de los órganos responsables del lenguaje.
Evolución humana: la hominización.
Adaptación a la marcha bípeda.
• Modificación del pie.
• Alargamiento de las piernas respecto a los brazos.
• Acortamiento y ensanchamiento de la cadera.
• Modificación de la inserción del glúteo medio.
• Modificación del ángulo fémur-tibia.
• “Doble ese” en la columna vertebral
• Adelantamiento del foramen magnum.
• Reducción de la cara.
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Evolución (II).