Presentación sobre aspectos de evolución y especiación. Biología Undécimo Nivel, 2016.

1. Liceo de Coronado
XI Nivel, 2016.
Evolución y Especiación

2.  La variación es la materia prima de la
evolución. Sin variación genética no es
posible la evolución.
 A mayor variabilidad genética de una
especie, mayores serán sus
probabilidades de sobrevivir a cambios en
el ambiente.
 La Biología actual no se puede concebir sin el
concepto de evolución, ya que la naturaleza
es dinámica, y la vida en esta tierra es un
constante cambio, una contante evolución…

3. Evolución:
 Se refiere a los cambios o conjunto de
transformaciones que sufren los
organismos a lo largo del tiempo.

4. Fuerzas evolutivas que causan
microevolución
 Mutaciones.
 Deriva genética.
 Migración genética.
 Selección natural.
 Reproducción sexual.

5. p = f(A)
Deriva genética
Selección natural
Mutación
Migración
Los factores que actúan sobre los genes (alelos) y sus
frecuencias en las poblaciones, son las fuerzas de la evolución:
Fuerzas de la Evolución
Reproducción
Sexual

6. Mutación
 Es un cambio en el material genético que
es heredable y no siempre se manifiesta
en el fenotipo
 Es la principal causa de alelos nuevos y
combinaciones génicas (variación).

8. Deriva genética:
 Es un cambio en la frecuencia génica
que ocurre por azar.
 Es causante de las diferencias entre
especies afines (variabilidad),
especialmente las que se encuentran
separadas por factores geográficos

9. Efecto fundador
q

10.  la población afrikáner de colonos holandeses de
Sudáfrica desciende principalmente de unos
pocos colonos. En la actualidad, en la población
afrikáner existe una frecuencia excepcionalmente
alta del gen que causa la corea de Huntington
debido a que dio la casualidad de que aquellos
colonos holandeses originales eran portadores de
ese gen con una frecuencia excepcionalmente
alta.
 Este efecto es fácil de reconocer en las
enfermedades genéticas pero, por supuesto, los
eventos fundadores afectan a la frecuencia de
todo tipo de genes.

11.  Los Amish (menonitas) de Lancaster (Pennsylvania),
descendientes de inmigrantes predominantemente
suizos de habla alemana, presentan una frecuencia
inusitada de un gen escasísimo en el resto de la
población mundial, que en estado de homocigosis
provoca una combinación de enanismo y polidactilia.
 Desde que se formó en 1770, la comunidad Amish ha
presentado 61 casos con esta anomalía genética,
prácticamente los mismos que el resto del mundo. De
los Amish que hay en el mundo, el 13% porta o
manifiesta el gen afectado como consecuencia de que
entre los 12 individuos fundadores, uno de ellos era
portador del mismo.

13.  Los elefantes marinos del norte tienen poca
variabilidad genética, probablemente, por un cuello de
botella por el que les hicieron pasar los hombres en la
década de 1890. La caza hizo disminuir el censo
poblacional hasta tan sólo 20 individuos a finales del
siglo XIX.
 Desde entonces, su población ha «retornado» hasta
más de 30 000, pero sus genes todavía llevan las
señales de ese cuello de botella: su variabilidad
genética es mucho menor que la de una población de
elefantes marinos del sur que no sufrió una caza tan
intensa.

14. Migración genética:
 Consiste en la transferencia de genes por
medio de la migración y el
entrecruzamiento de dos poblaciones.
 No cambia las frecuencias génicas del total
de la especie, pero puede cambiarlas
localmente si las diferentes poblaciones
tienen distintas frecuencias alélicas

16. Selección Natural:
 Proceso mediante el cual los organismos
mejor adaptados son los que sobreviven al
ambiente y a los cambios que en éste
ocurran.
 En las especies, algunos cambios en su
material genético contribuye o no a la
sobrevivencia de ésta como tal.
 Se puede dar por presión positiva (favorece al
individuo) o negativa (es eliminado).
 En las poblaciones puede actuar en forma
normalizadora, direccional, o bien disruptiva.

18.  La selección natural es el único proceso
conocido que permite explicar la complejidad
inherente a la vida, las adaptaciones de los
organismos, y por eso ocupa una posición
central en la biología evolutiva.
 En esencia, la selección natural es la
reproducción diferencial de unas variantes
genéticas respecto de otras.
 Podemos definirla más rigurosamente como
el proceso que resulta del cumplimiento de
las tres condiciones siguientes:
 Variación fenotípica entre los individuos de una
población.
 Supervivencia o reproducción diferencial asociada a la
variación.

21. Agentes que actúan a favor de la
selección
 La competencia.
 Selección sexual (dimorfismo sexual).
 Interacción depredador-presa y coevolución

22. Dimorfismo sexual (macho y hembra presentan
formas diferentes).

27. Coevolución

31. Reproducción sexual
 Consiste en el intercambio gamético entre
individuos de una misma especie, cuya
finalidad es formar una gran variedad de
combinaciones genéticas en los nuevos
organismos para mejorar las posibilidades
de supervivencia.
 El proceso clave de la reproducción sexual es
la meiosis, un tipo especial de división que
conduce a una célula normal con un número
determinado de cromosomas (diploide) a
otras con la mitad de los mismos (haploide), a
la vez que se generan múltiples
combinaciones de genes y de organismos.

33. Especiación

34. Definición
 Es el proceso mediante el cual una población
de una determinada especie da lugar a otra u
otras poblaciones, aisladas
reproductivamente de la población
anterior y entre sí, que con el tiempo irán
acumulando otras diferencias genéticas.
 El proceso de especiación, a lo largo de 3 800
millones de años, ha dado origen a una gran
diversidad de organismos.

35. Especie
 Desde el punto biológico, una especie es un
grupo de poblaciones naturales cuyos
miembros pueden entrecruzarse y producir
descendencia viable.
 Es la unidad reproductiva, es el conjunto de
individuos con capacidad de producir
descendencia fértil por entrecruzamiento de
sus miembros.

36. Tipos de especiación
Alopátrica.
 El modo más simple y común en la naturaleza
es la especiación alopátrida o geográfica,
que es la que se produce cuando las
poblaciones quedan aisladas físicamente
debido a barreras geográficas (ríos,
montañas, mares, desiertos) que interrumpen
el flujo genético entre ellas.

39. Especiación alopátrica de los ratites

40. Ancestro común

41. Especiación de los camélidos

42. Simpátrica
 Consiste en que distintas poblaciones de una
misma especia, que ocupan un mismo
territorio, se diversifican debido a la
aparición de mecanismos de aislamiento que
cumplen la misma función que las barreras
geográficas.
 Ejemplos de estos mecanismos serían el
aislamiento ecológico y etológico, que al final
redundan en un aislamiento reproductivo.

45.  Especiación simpátrica: peces cíclidos de los lagos africanos
Malawi, Tanganika y Victoria.
PROCESO DE ESPECIACIÓN

47. Hibridación estéril

48. Parapátrica
 Ocurre cuando dos o más poblaciones
divergen en territorios adyacentes.
 Este tipo de especiación es un tanto
conflictiva. Por ejemplo, las mismas pudieron
haber divergido en localidades diferentes
(alopatría) y posteriormente haber expandido
sus poblaciones hasta adoptar una
distribución simpátrica o parapátrica.
 Un buen y claro ejemplo de especiación
parapátrica es el que se da en
Anthoxanthum odoratum (especie de
hierba).

50. Mecanismos o patrones evolutivos que
determinan la especiación.
 Variabilidad.
 Aislamiento.
 Competencia.
 Radiación Adaptativa
 Convergencia Adaptativa.
 Divergencia Adaptativa.

51. Variabilidad
 La existencia de variabilidad genética es una
condición necesaria para que ocurra la
evolución.
 Puede demostrarse que cuanto más
variabilidad hay en una población, mayor es
su oportunidad de evolucionar

52. Aislamiento

53. Aislamiento reproductivo
Son auténticas barreras genéticas que impiden el
flujo de genes entre poblaciones y se clasifican
en dos tipos según cuál sea el momento en el
que actúen:
 Mecanismos de aislamiento precigóticos que
tienen lugar antes de la fecundación o en el
momento en que ésta se produce e impiden la
formación de cigotos.
 Mecanismos de aislamiento postcigóticos
que tienen lugar después de la fecundación,
como abortos por incompatibilidad gamética,
debilidad de las crías o infertilidad híbrida.

54. Competencia.
 La interacción entre individuos de una misma
especie o de diferentes especies está
marcada por la competencia por lograr las
mejores condiciones de sobrevivencia.
 Esta competencia favorece a las poblaciones
más adaptables y puede propiciar la
desaparición de otras.
 Tipos de competencia:
 Interespecífica: se da entre individuos de especies
diferentes, generalmente por territorio y alimento.
 Intraespecífica: se da entre individuos de la misma
especie, generalmente por alimento, territorio y
apareamiento.

59. Radiación adaptativa
 Es la evolución de distintas especies a partir de
una o pocas especies ancestrales, durante un
periodo de tiempo, por lo general de pocos
millones de años. Por ejemplo, el caballo, la
cebra y el burro son especies que se originaron
de un antepasado común.
 Existe evidencia fósil de que hace unos 505-600
millones de años, en el periodo Cámbrico de la
era Paleozoica, empezó una gran radiación
adaptativa, llamada explosión cámbrica, donde
hubo un aumento considerable en las formas de
vida, especialmente algas marinas primitivas,
invertebrados marinos y aparecieron los primeros

63. Ancestro común

64. Convergencia adaptativa.
 Se presenta en organismos no emparentados que
muestran órganos análogos, ya que diferentes
órganos o estructuras pueden realizar funciones
similares como resultado de una adaptación a un
medio concreto.

65. Convergencia adaptativa: aves, insectos y
murciélagos

67. Divergencia adaptativa
 Ocurre como resultado del desarrollo de
órganos según su modo de vida o el ambiente
en el que habitan. Cada grupo se adaptará a su
ambiente, de manera que se producirá una
divergencia de formas que acabará formando
tantas especies como grupos se hayan
separado.
 El proceso de divergencia evolutiva o
adaptativa entre grupos lleva al desarrollo de
estructuras homólogas, que poseen valor
filogenético, porque presentan divergencia
adaptativa a partir de un antepasado común.

70. Evidencias del proceso evolutivo
 Paleontológicas.
 Embriológicas.
 Bioquímicas.
 Anatómicas.
 Extinciones.

71. Paleontológicas
 Están basadas en el estudio de los fósiles.
 Un fósil es cualquier muestra de vida perteneciente a
una época pasada

72. Embriológicas
 Compara embriones de diferentes especies
(peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos).
 Detectan similitudes que delaten un ancestro
común

73. Bioquímicas
 Estudia las semejanzas y diferencias en la
estructura molecular de los seres vivos.
 Todos los seres vivos poseen los mismos
mecanismos bioquímicos fundamentales:
 Todos poseen ADN
 La mayoría utiliza el ciclo del Ácido cítrico (Ciclo de
Krebs) o la Bomba de Citocromos para obtener
energía.
 La secuencia de aminoácidos es muy parecida en los
seres vivos genéticamente emparentados.

76. Anatómicas
Se refieren al estudio de:
 Órganos vestigiales: Son órganos que han perdido su
importancia y están en proceso de desaparición, como
por ejemplo: El coxis, el hueso sacro, parte del vello del
cuerpo, el apéndice, el tercer párpado del ojo, el
pabellón de la oreja, las muelas cordales y los
músculos que mueven las orejas y los ojos.
 Formas intermedias: Estructuras que reúnen los
caracteres de organismos primitivos y evolucionados.
Como ejemplos: El ornitorrinco y la equidna.
 Órganos homólogos: Son estructuras semejantes que
tienen diferente función. Como ejemplos: El brazo
humano, la aleta de la ballena, el ala de los
murciélagos. Solamente las semejanzas basadas en

77. Órganos vestigiales.

80. Formas intermedias

81. Teorías e hipótesis sobre el origen
de la vida
 Teoría del creacionismo.
 Teoría sobre la generación espontánea.
 Teoría de la panspermia o cosmozoica.
 Origen quimiosintético.

82. Creacionismo
 Se sustenta en la existencia de una fuerza
vital, soplo divino, espíritu superior, alma,
capaz de dar vida a la materia inerte.
 Tiene varias representaciones históricas,
entre ellas la creación de Adán y Eva, que
son creados a partir del soplo divino sobre el
barro con el que fueron creados los primeros
seres humanos

83. Generación espontánea
 Esta teoría sostenía que la vida podía aparecer
por sí sola en cualquier lugar a partir de materia
no viva con un principio activo que la originaba.
 Planteaba que la vida podía surgir del lodo, de la
materia putrefacta, de la basura, pues se
observaba que en estos materiales se
generaban moscas, gusanos, diversos insectos
y roedores.
 El proponente de esta teoría lo fue Aristóteles a
mediados del siglo IV AC.

85.  En los siglos XVII, XVIII y XIX en relación al origen
de la vida fueron fundamentales los experimentos
de Redi, Spallanzani y Pasteur para desechar la
generación espontánea y concluir que los seres
vivos se originan de sí mismos, o sea a partir de
materia viva

86. Cosmozoica o panspermia
 Esta teoría propone que la vida en la Tierra se
originó a partir de esporas o bacterias
provenientes del espacio exterior, utilizando
como medios de transporte, meteoritos,
polvo espacial, cometas, planetoides o
asteroides.
 Estas ideas tienen su origen en Anaxágoras,
filósofo griego. El término fue propuesto por el
biólogo alemán Hermenn Ritcher en 1865
(pan=todo; sperma=semilla). En 1908 el químico
sueco Svante Arrhenius usó la palabra
panspermia.
 Esta teoría no aclara entonces el origen de la

88. Origen Quimiosintético
 Según esta teoría, la vida se originó por medio de procesos
químicos a partir de materia no viviente hace alrededor de
unos tres mil millones de años, dos mil millones de años
después de que la Tierra empezó a formarse.
 Fue postulada por Oparín y Haldane (1924-1928) y puede
resumirse así:
 Formación de moléculas orgánicas simples a partir de
sustancias presentes en la atmósfera y en las aguas del
océano que fueron irradiadas por descargas eléctricas y
radiaciones ultravioleta.
 Estas moléculas simples (monómeros) se unieron para
formar moléculas complejas (polímeros) como las cadenas
de ADN y ARN.
 Ocurre la formación de conglomerados prebióticos o
protomoléculas llamados coacervados que a su vez fueron
los componentes iniciales de las primeras membranas
biológicas o protobiontes.
 Surgen las células a partir de los conglomerados

90.  En 1951, Stanley Miller y Harold Urey, realizaron un
experimento, para poner a prueba la teoría de Oparín
y Haldane, bajo la premisa de que en la tierra
primitiva no existían grandes cantidades, pero sí de
CH4, NH3, N2, hidrógeno y vapor de agua. Al cabo de
pocos días obtuvieron moléculas orgánicas…

91. Hipótesis y teorías sobre el origen de
las especies
 Creación divina de las especies.
 Teorías Evolucionista de Lamark.
 Teoría de la selección natural de las especies
de Darwin y Wallace.
 Teoría Mutacionista.
 Teoría Sintética o neodarwinista.
 Teoría del equilibrio puntuado.

92. Creacionismo
 Formas estáticas creadas por un ser superior (fijismo).
 Todos los seres vivos fueron creados por Dios
simultáneamente e inmutablemente (Platón y Aristóteles).
 Georges Louis LeClerc, establece que se crearon un
número reducido de especies. Las actuales son concebidas
pos la naturaleza y producidas por el tiempo. Acepta los
cambios evolutivos, pero en sentido inverso...
 Georges Cuvier enuncia el catastrofismo (siglo XIX),
justificó la desaparición de especies, no porque fueran
formas intermedias entre las primigenias y las actuales, sino
porque se trataba de formas de vida diferentes, extinguidas
en los diferentes cataclismos geológicos sufridos por la
Tierra.
 Charles Lyell, enuncia el uniformatismo, representa la
corriente gradualista, contraria al fijismo, y explica los

93. Teoría evolucionista de Lamark o del
transformismo (1809)
 Propuesta por Lamark y conocida también
como teoría del uso y desuso de los órganos, o
herencia de los caracteres adquiridos.
 Postula que el origen de las especies es un
proceso muy lento e imperceptible, y que éstas
surgen por la respuesta que deben dar a
cambios ocurridos en el medio, mediante la
implementación de cambios físicos que les
permita adaptarse a estos cambios del
ambiente.

95. Selección Natural (Darwin y Wallace,
1858)
 Darwin fundamentó su teoría en cuatro principios
básicos:
 Los seres de una misma especie no son idénticos
entre sí; es decir, presentan ciertas variaciones
(concepto de variación continua).
 La falta de espacio vital y la competencia originan
la lucha por la existencia en la que los
organismos más aptos logran sobrevivir
(concepto de supervivencia del más apto).
 El efecto de la selección natural se cuantifica a
través de la eficacia biológica.
 Para que la eficacia biológica tenga sentido

97. Mutacionista
 Postulada por los mutacionistas Hugo de Vries, W
Bateson y T.H. Morgan, (1900); sostiene que las
mutaciones aportan la materia prima para la
evolución y las formas alternativas de los genes,
sin los cuales no habría material sobre el que
pudiera actuar la selección natural.
 Sus principios básicos son:
 Dentro de una especie pueden aparecer,
repentinamente, mutaciones que hacen más
apto a un organismo para sobrevivir.
 Estas mutaciones pueden ser heredadas a la
descendencia o nueva generación de
individuos.

99. Sintética o Neodarwiniana (1937)
 Postulada por T. Dobzhansky, (1900-1975) se le
conoce también como teoría de la síntesis evolutiva
ya que es una síntesis entre la teoría lamarkiana, la
darwiniana y los descubrimientos de varias disciplinas
científicas.
 Sus principios básicos son:
 Las especies se originan mediante la acumulación de
diferentes genes en poblaciones reproductivamente
aisladas de alguna especie parental.
 Estas poblaciones llegan a ser tan diferentes que no
pueden entrecruzarse entre ellas.
 Al no poder entrecruzarse entre ellas, se consolidan
como especies diferentes.

102. Equilibrio puntuado (1972)
 Postulada por Stephen Jay Gould y Niles Eldredge y
conocida también como teoría del Equilibrio
Intermitente o Evolución Saltatoria.
 Fue propuesta por estos científicos al observar que en
los registros fósiles había marcadas diferencias entre
una misma especie en periodos muy cortos de tiempo.
 Su principios básicos son:
 Una especie puede mantenerse invariable durante
largos periodos de tiempo (millones de años).
 Este periodo puede verse interrumpido por periodos
breves en los que aparecen cambios bruscos en una
especie, quizá motivados por cambios en el ambiente