Introducción a la Evolución Darwiniana. ¿Qué es la evolución? Definida como la acumulación de cambios genéticos dentro de las poblaciones a lo largo del tiempo. Este no se refiere a los cambios que ocurren en un individuo durante su vida, mas bien se refiere a los cambios en las características de las poblaciones a lo largo de varias generaciones. La evolución incluye evidencias como fósiles, biogeografía, anatomía comparada, biología molecular, biología del desarrollo y experimentos evolutivos con organismos vivos. La evolución tiene importantes aplicaciones como la agricultura, que debe lidiar con la evolución de la resistencia a los pesticidas en insectos y otras plagas. Así como también la medicina debe responder al rápido potencial evolutivo de los organismos patógenos como bacterias y virus Viaje de Darwin alrededor del mundo. En este viaje Darwin, en su recolección de muestras de diferentes especies, tanto animales como vegetales concluyo que si se encuentra muchas semejanzas pero también diferencias. Una de las mas influyentes fue que los granjeros y criaderos podían desarrollar gran variedad de animales domésticos en pocas generaciones, eligiendo caracteres en especifico para cruzarlos y obtenerlos deseados. En plantas también se produjeron cruces, uno de los mas evidentes es el de el caso de los 7 vegetales derivados de la Mostaza Salvaje (Brassica Oleracea). Selección Natural Explicaba cómo fuerzas naturales en el ambiente podían causar la evolución. Este proceso ocurre porque los individuos con caracteres que los hacen mejor adaptados a las condiciones locales tienen mas probabilidad de sobrevivir y producir mejor descendencia. Esta consiste en observaciones de cuatro aspectos: 1. Variación: Cada individuo de una población muestra variación, tiene una combinación única de características. Esta debe ser heredada, auque Darwin no conocía el mecanismo de la Herencia. 2. Sobreproducción: Capacidad reproductiva, hace que la población aumente geográficamente. 3. Limites sobre el crecimiento poblacional o lucha por la existencia: Los organismos compiten entre si por los recursos limitados (Agua, luz, espacio, alimentos). 4. Éxito reproductivo diferencial: Individuos con características mas favorables tienen mas probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Esta es la clave de la Selección Natural. Síntesis Moderna A partir de la década de 1930 y 1940, los biólogos experimentaron un adelanto conceptual cuando combinaron los principios de la herencia mendeliana con la teoría de Darwin. El resultado fue una explicación unificada de la evolución. En este contexto, síntesis se refiere a combinar partes de varias teorías para formar un todo unificado. Principal prueba de la Evolución. La evidencia mas directa proviene del descubrimiento, identificación e interpretación de los fósiles, que son los restos o marcas dejadas en las rocas sedimentarias por organismos que existieron en el pasado, (fosil proviene de la palabra latina fossilis, que significa “algo desenterrado”). La roca sedimentaria se forma por la acumulación y solidificación de partículas producidas por la exposición a la intemperie de rocas mas antiguas, como rocas volcánicas. Las partículas de sedimento, se acumulan con el paso del tiempo y exhiben capas distintivas.En una secuencia rocosa sin perturbaciones, la capa más antigua está en el fondo y las capas superiores son más jóvenes. El estudio de las capas de rocas sedimentarias, incluida su composición, orden y semejanza de una ubicación a otra, permite colocar en la secuencia correcta los eventos registrados en las rocas. La mayoría de los fósiles se conservan en roca sedimentaria, mas algunos restos antiguos se han conservado de maners magnifica en pantanos, brea, ámbar e inclusive hielo. Un ejemplo importante seria los restos de un mamut lanudo congelado en la profundidad del hielo siberiano durante más de 25,000 años que estaba tan bien conservado que parte de su ADN pudo analizarse. Huesos Vestigiales Los biólogos descubrieron durante el siglo pasado evidencia que sugiere que las ballenas y otros cetáceos evolucionaron a partir de mamíferos terrestres. Por ejemplo las ballenas no tienen extremidades posteriores, aunque si persisten huesos vestigiales de pelvis y extremidades posteriores, al contrario las ballenas antiguas se mostraban muy flexibles, lo que permitía que la espalda se moviera de manera dorsoventral (arriba y abajo) durante el nado y el buceo, como ocurre con las ballenas modernas. Esta antigua ballena podía nadar pero también moverse en tierra, como lo hacen los leones marinos de la actualidad. ¿Como se puede calcular las edades de los fosiles? La edad de un fósil en roca sedimentaria en su mayoria se estima mediante mediciones de las proporciones aproximadas del radioisótopo original. Por ejemplo, la vida media del potasio 40 es de1300 millones de años, lo que significa que en 1300 millones de años la mitad del potasio radiactivo habrá decaído en su producto de decaimiento, argón 40. Después de una vida media, sólo permanece 50% del radioisótopo original. Durante cada vida media sucesiva, la mitad del radioisótopo restante se convierte en producto de decaimientoy se solidifica en roca volcánica. Para datar fósiles se usan varios radioisótopos. Tres de ellos son potasio 40 (vida media: 1300 millones de años), uranio 235 (vida media: 704 millones de años) y carbono 14 (vida media: 5730años). Los radioisótopos distintos al carbono 14 se usan para datar la roca en la que se encuentran los fósiles, y el carbono 14 se usa para datar los restos de carbono de algo que alguna vez estuvo vivo. Los organismos absorben carbono de la atmósfera en forma directa (por fotosíntesis) o indirecta (al consumir organismos fotosintéticos). Como cada organismo absorbe carbono de la atmósfera, su razón de carbono 14 a carbono 12 es la misma que hay en la atmósfera. Sin embargo, cuando un organismo muere, ya no absorbe carbono y la proporción de carbono 14 en sus restos disminuye conforme el carbono 14 decae a nitrógeno 14. El carbono 14 es útil para datar fósiles que tienen 50,000 años de antigüedad o menos. Biogeografia y Deriva Continental. Estudio de la distribución geográfica pasada y presente de los organismos. La distribución geográfica de los organismos afecta su evolución. Darwin estuvo interesado en la biogeografía y consideró por qué las especies que se encuentran en las islas oceánicas tienden a parecerse a las especies del continente más cercano, incluso si el ambiente es diferente. Darwin concluyó que las especies del continente vecino emigraron o fueron transportadas a las islas, donde se fueron adaptando al nuevo ambiente y, en el proceso, evolucionaron en nuevas especies. Sin embargo segun las teorias, lo que en realidad sucedio fue que en 1915 el cientifico aleman Alfred Wegener, observó una correspondencia entre las formas geográficas de América del Sur y África y propuso que todas las masas de tierra en una época estuvieron unidas en un enorme supercontinente, que él llamó Pangea, y sugirió que Pangea se separó después y que las diversas masas de tierra se separaron en un proceso conocido como deriva continental, de ahi se concluye la semejanza entre especies en diferentes continentes. Que es Homologia? La comparación de detalles estructurales de características en organismos diferentes pero relacionados que revelan una semejanza básica o un ancestro. En las plantas sucede que algunas especies se modificaron para funciones distintas a la Fotosíntesis. Características: 1. Homoplasticas: Características estructurales similares que no son homologas pero que tienen funciones semejantes, que evolucionaron de manera independiente en organismos con parentesco distante 2. Homoplasia: Dichas características en diferentes especies que fueron adquiridas de manera independiente por medio de evolución convergente y no por descendencia común (Las espinas son hojas modificadas, y las púas son tallos modificados) 3. Cambio evolutivo en poblaciones Este tema nos muestra un como los cambios se dan en las poblaciones y no específicamente en los individuos, también nos menciona en cuales aspectos se da este cambio. Principalmente se da en la estructura, fisiología ecología y comportamiento. Y de como estos cambios se logran pasar a otra generación . Acervo genético: Es la parte de la población que contiene todos los alelos, a partir de esta, se los va pasando a los individuos de la población. En otras palabras, incluye todos los alelos para todos los loci representados en la población. Cada invidio posee una parte de este acervo. Genotipo: Hace referencia a las características internas que posee el individuos de cada población, son los datos heredados. Fenotipo: Son las características externas del individuo de la población, son esas que se desarrollan a manera que este va desarrollase o desde el momento donde nace. Por ejemplo un árbol desde el momento que empieza a crecer ya se le van identificando ciertos rasgos exteriores que nos permiten saber que especie es. Frecuencia alélica: Es la proporción de un alelo específica de un cromosoma genético dado en la población. Esto tomando en cuenta tanto los genes recesivos como dominantes con el fin de determinar cuales alelos adquiere una población y así determinar los cruces que sea posibles entre las especies. Principios de Hardy-weinberg En el primer principio nos menciona que los las frecuencias alelicas y genotípicas no cambian de una generación a otra. Que las poblaciones no prestan cambios evolutivos por un tiempo por el equilibrio genético. Peto si las frecuencias alelicas cambian en esa generación, se produce la evolución. Por otro lado este principio sólo se aplica si el apareamiento es aleatorio en la población, no hay mutaciones netas que cambien las frecuencias alélicas, la población es grande, los individuos no migran entre poblaciones y no ocurre selección natura l. Por otro lado los alelos siempre serán los mismo si se cumplen estas condiciones. Aparea miento aleatorio: Consiste en que cada individuo tiene igual posibilidad de reproducirse sexualmente con uno del sexo opuesto No mutaciones netas: No deben de haber mutaciones que cambie un individuo dominante a recesivo ni viceversa. Tamaño de población grande: Las frecuencias alélicas en una población pequeña tienen más probabilidad de cambiar por fluctuaciones aleatorias No migración: No puede haber intercambio de alelos con otras poblaciones que puedan tener diferentes frecuencias alélicas. No selección natural: Si ocurre la selecion natural algunos fenotipos se favorecen con la adaptabilidad. Esto provocando que cambien y a su vez evolucione. 1. Microevolución es un cambio en las frecuencias alélicas o genotípicas dentro de una población a lo largo de generaciones sucesivas, pero cambios relativamente pequeños o largo que se da a lo largo de las generaciones Apareamiento no aleatorio: los individuos seleccionan parejas sexuales con base en el fenotipo indirectamente eligen el genotipo correspondiente. Endogamia es el apareamiento de individuos genéticamente similares que están más estrechamente emparentados de lo que estarían de haber elegido al azar de entre toda la población. Apareamiento selectivo los individuos seleccionan parejas sexuales por sus fenotipos. Tanto la endogamia como el apareamiento selectivo aumentan la frecuencia de genotipos homocigotos. Mutaciones, cambios impredecibles en el ADN, son la fuente de nuevos alelos. Las mutaciones aumentan la variabilidad genética sobre la que actúa la selección natural Deriva genética: es un cambio aleatorio en las frecuencias alélicas de una población pequeña. Efecto fundador es deriva genética que ocurre cuando una población pequeña coloniza un área nueva. Flujo genético, un movimiento de alelos causado por la migraciónde individuos entre poblaciones, provoca cambios en las frecuencias alélicas. Selección natural causa cambios en las frecuencias alélicas que conducen a adaptación Selección estabilizadora: Hace referencia a una población que esta bien adaptada en su ambiente, son esa que que aunque se insertaron a la fuerza lograron favorecerse y favorecer a los demás Selección direccional favorece un extremo fenotípico sobre otro, lo que genera un desplazamiento en la media fenotípica. Si la especie necesita adpatar algunas condiciones para sobrevivir lo hace. selección disruptiva favorece dos o más extremos fenotípicos. Selección disruptiva favorece dos o más extremos fenotípicos. El polimorfismo equilibrado es un tipo especial de polimorfismo genético en el que dos o más alelos persisten en una población a lo largo de muchas generaciones como resultado de selección natural. ventaja heterocigota ocurre cuando el heterocigoto muestra mayor adaptabilidad que cualquier homocigoto Selección dependiente de la frecuencia el valor selectivo de un genotipo varía con la frecuencia con que se presenta. selección dependiente de la frecuencia el valor selectivo de un genotipo varía con la frecuencia con que se presenta. variación neutra es variación genética que no confiere ventaja selectiva detectable. variación geográfica es variación genética que existe entre diferentes poblaciones dentro de la misma especie Bibliografia: Biografía de Charles Darwin http://www.biografiasyvidas.com/monografia/darwin/ Introducción a la Evolución Darwiniana Libro Biología Novena Edición Solomon Berg Martin Evolución por medio de Selección Natural https://www.youtube.com/watch?v=Cz6VTtlQksE Nicole Arguedas Mora Meylin Badilla Jimenez