Teorias evolutivas y evolución humana

1. * El largo camino hacia el evolucionismo * La revolución darwiniana * La evolución después de Darwin * Cómo se originan nuevas especies * ¿Es la evolución un hecho o una teoría? * Hijos de África * Cambios que nos hicieron humanos UNIDAD 2: ¿QUÉ NOS HIZO ESPECÍFICAMENTE HUMANOS?

2. EL LARGO CAMINO HACIA EL EVOLUCIONISMO ¿Cómo se originaron las especies? Seres vivos No cambian desde su creación Teorías fijistas Sufren cambios Teorías evolucionistas Lamarckismo Darwinismo

3. EL LARGO CAMINO HACIA EL EVOLUCIONISMO Desde la Edad Media al siglo XIX ¿Cómo se originaron las especies? 1769-1832 Georges Cuvier (paleontólogo) reconoce los fósiles como restos de seres vivos diferentes a los actuales pero que desaparecieron debido a catástrofes a escala planetaria seguidas de otras tantas creaciones. FIJISMO Las especies han sido creadas tal y como se conocen: fijas e inmutables

4. EL LARGO CAMINO HACIA EL EVOLUCIONISMO Visión antropocéntrica : Todo ha sido creado para el hombre Edad de la Tierra : Unos 6.000 años interpretando el Génesis Tiene las siguientes características “ Sentido común” : A escala temporal humana las especies parecen inmutables FIJISMO

6. EL LARGO CAMINO HACIA EL EVOLUCIONISMO El lamarckismo o teoría de los caracteres adquiridos se fundamenta en la herencia de los caracteres adquiridos como consecuencia del desempeño de una determinada función. Las jirafas viven en la sabana alimentandose de los brotes de los árboles. En épocas de sequía, las hojas escasean. Ante la falta de hojas, las jirafas estiran su cuello y sus patas para llegar a más altura y esto, provocaría su alargamiento. Estos nuevos caracteres serían heredados por los descendientes, lo que se repetiría generación tras generación.

8. LA REVOLUCIÓN DARWINIANA Darwin, durante el viaje en el Beagle realizó múltiples observaciones que influyeron sobre sus ideas incompatibles con el fijismo. Al viajar de norte a sur unas especies eran sustituidas por otras afines. Los fósiles de mamíferos extintos recogidos en las Pampas presentaban una gran similitud con la forma de los mamíferos actuales. Las islas Galápagos eran ricas en endemismos que parecían estar relacionados con las especies del continente cercano (América del Sur).

9. LA REVOLUCIÓN DARWINIANA “ El origen de las especies por selección natural” (1859) Charles Darwin El darwinismo se puede resumir en los siguientes puntos: Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir Entre los individuos de cualquier especie hay diferencias heredables Se produce una selección natural. Sobreviven los individuos que tengan alguna diferencia que les proporcione cierta ventaja    La población cambia gradualmente. Los individuos que sobreviven son los que tienen descendencia y le transmiten su variación ventajosa  Observaciones del Beagle Ideas evolucionistas de A. Wallace

10. LA REVOLUCIÓN DARWINIANA 1.-En una población los individuos presentan variaciones heredables. En una población natural de jirafas, algunas nacen con las patas delanteras y el cuello más largo, caracteres que transmiten a su descendencia. 2.-Nacen más individuos de los que pueden sobrevivir. En un periodo de escasez las jirafas de cuello largo tienen ventaja, pues pueden acceder a las hojas más altas de los árboles. 3.-Algunas variantes hereditarias proporcionan ventajas a los individuos que las poseen a la hora de sobrevivir y dejar mayor descendencia. Al poder sobrevivir mejor,las jirafas de cuello alto dejan más descendientes que también portarán esa característica. La población cambia.

11. LA REVOLUCIÓN DARWINIANA Para En una población de conejos silvestres existen diferencias en cuanto al color del pelaje. Los conejos de color pardo oscuro pasan desapercibidos frente a los depredadores, por lo que tienen más posibilidades de sobrevivir y dejar descendencia, que heredará esta característica de sus progenitores. Generación tras generación, de forma continua y gradual, cada vez serán más abundantes los conejos de color pardo. Medio ambiente Puede cambiar Se modifica el criterio de selección natural Los organismos están adaptados a su medio Lamarck Darwin Evolución teleológica, con un objetivo El medio induce el cambio más adecuado Evolución seleccionada por el medio El medio “elige” de la variabilidad las opciones más ventajosas

12. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN Charles Darwin (1809-1882) Gregor Mendel (1822-1884) Fueron contemporáneos, pero los trabajos de Mendel se redescubrieron medio siglo después Desconocía el origen de la variabilidad en los individuos y como se transmitían de generación en generación las variaciones ventajosas Descubrió las leyes básicas de la herencia

13. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN Teoría sintética de la evolución Principales aportaciones: La unidad evolutiva no es el individuo sino la población.  El origen de la variabilidad está en las mutaciones.  Teoría de la evolución de Darwin Conocimientos en genética

14. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN La unidad evolutiva no es el individuo sino la población.  INDIVIDUOS POBLACIONES Los individuos de la misma especie que viven en la misma área constituyen una población . La selección natural actúa sobre el conjunto de genes con todas sus variantes de una población ( acervo genético )

15. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN La unidad evolutiva no es el individuo sino la población.  En los conejos silvestres existen dos alelos que determinan el color del pelaje ( A para el color oscuro y a para el blanco). Los conejos con el alelo A son de fenotipo pelaje oscuro lo que les confiere la posibilidad de dejar más descendientes que los individuos blancos. Generación tras generación, el alelo A será cada vez más frecuente, y el a irá disminuyendo su frecuencia a a a A A A A A A a A A A A A A A a a A A A A A

16. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN El origen de la variabilidad está en las mutaciones.  La mutación es un cambio que se produce en el ADN Esos cambios provocan que sus portadores tengan alguna característica diferente ( variabilidad ) Las mutaciones son heredables al producirse cambios en el ADN Las mutaciones se producen al azar y suelen ser perjudiciales, por lo que sus portadores se eliminan por selección natural En ciertos casos las mutaciones proporcionan alguna ventaja, los portadores sobreviven más y las transmiten a a la descendencia

17. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN El origen de la variabilidad está en las mutaciones.  Cromosoma Proteína ADN Carácter Aminoácidos

18. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN El origen de la variabilidad está en las mutaciones.  La información genética del ADN se “escribe” con el código genético El código genético utiliza 4 “letras” (A, G, C y T) Con tres de esas “letras” se construyen las “palabras” tripletes (AGT, TTA,…) Con esos tripletes se construyen “parrafos” más o menos largos que son los genes Una secuencia de genes forma un “capítulo” que sería un cromosoma Todos los cromosomas de un individuo componen el “libro” de su información genética que se denomina genoma Cualquier error al copiarse una “letra”, una “palabra”, un “parrafo” o un “capítulo” constituye una mutación

19. Los cambios evolutivos son producto de la acumulación lenta y progresiva de pequeños cambios LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN Cambios evolutivos Darwin y la Tª sintética proponen Teorías gradualistas Stephen Gould y Niels Eldredge proponen Teorías saltacionistas El registro fósil no encaja con el modelo gradualista. Abundarían las formas intermedias Lo que muestra el registro fósil es que las especies tienen largos períodos de estabilidad que se interrumpen por cortos períodos con muchos cambios Tiempo Tiempo

20. LA EVOLUCIÓN DESPUÉS DE DARWIN Los saltos evolutivos de la teoría de los equilibrios interrumpidos haciendo intervenir la variabilidad y la selección natural Podría explicar En los genes de un individuo hay jerarquía Regulan pequeños detalles Afectan a muchos genes y determinan el diseño corporal Las mutaciones en los genes de máxima jerarquía provocarían los saltos evolutivos Evo-devo Genes

21. CÓMO SE ORIGINAN LAS NUEVAS ESPECIES Especiación : Proceso por el que a partir de una especie se originan dos o más especies diferentes Dos poblaciones de una misma especie quedan separadas (aislamiento geográfico) Cada población sigue una evolución independiente. Tendrán diferentes mutaciones que se seleccionaran en función del ambiente Se acumulan diferencias entre ambas especies y se originan dos especies distintas por selección natural Especie : Se forma por individuos que se reproducen dando lugar a descendencia fértil Entre especies distintas existe aislamiento reproductivo. Difícil criterio en el caso de especies fósiles o de reproducción asexual 1 1 2 2 3 3

22. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? T. Dobzhansky Argumentos a favor de la evolución Registro fósil Anatomía comparada Desarrollo embrionario Biología molecular “ En biología nada tiene sentido si no es a la luz de la evolución”

23. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? Registro fósil Hay especies que han aparecido y se han extinguido Fósil de un velocirraptor Fósil de Triceratops Se han podido reconstruir historias evolutivas completas Hyracotherium (50 M.a.) Mesohippus (35 M.a.) Merychippus (20 M.a.) Equus Se han encontrado formas intermedias, como el Archaeopteryx EVOLUCIÓN DEL CABALLO

24. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? Anatomía comparada El esqueleto de las extremidades de los vertebrados corresponde a un mismo modelo y tiene los mismos elementos Pata de jabalí Ala de murciélago Mano humana Aleta de ballena Caballo Ave Murciélago Humano Delfín

25. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? Desarrollo embrionario Los embriones de los vertebrados son muy similares en fases tempranas PEZ GALLINA VACA HUMANO

26. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? Biología molecular Todos los seres vivos se constituyen por los mismos elementos Sus proteínas se forman por los mismos 20 aminoácidos gracias a la instrucciones de un mismo tipo de molécula, el ADN

27. ¿ES LA EVOLUCIÓN UN HECHO O UNA TEORÍA? La evolución es un hecho histórico Aunque se debate cómo se ha producido

28. HIJOS DE ÁFRICA Australopithecus afarensis 3,5 M.a. En torno a 1 metro de altura Volumen cerebral 400 cm 3 Caminaba erguida Caninos pequeños ¿Qué es Lucy?

29. HIJOS DE ÁFRICA Se diversificaron hace 65 M.a. tras la desaparición de los dinosaurios 5 dedos con uñas y ojos frontales Carecen de cola y tienen un mayor desarrollo cerebral Simios antropomorfos Homínidos Mamíferos Primates Hominoideos Orangután Gorila Chimpancé Homo sapiens Formas fósiles Australopithecus afarensis Homo neanderthalensis

30. HIJOS DE ÁFRICA Los linajes de humanos y chimpancés se separaron hace entre 11 y 6,5 M.a. Lucy ( Australopithecus afarensis ) sería un homínido dentro del linaje que va a Homo sapiens Se han descubierto otros homínidos más antiguos: Australopithecus anamensis (4,2 M.a.), Ardipithecus (5,5 M.a.) y Orrorin (6 – 7 M.a.) La diferencia entre el genoma humano y el de los chimpancés: 1,2% Caminar erguidos Un mayor desarrollo cerebral Desarrollo del lenguaje Ver video “Ardi” Lo que permite

31. Capacidad para fabricar y utilizar herramientas HIJOS DE ÁFRICA Homo habilis 2,5 – 1,5 M.a. Volumen cerebral 600 cm 3 Primero en fabricar herramientas

32. Homo ergaster 1,8 – 1,2 M.a. Volumen cerebral 800 – 1000 cm 3 Herramientas talladas por ambas caras Probable antecesor de H. erectus y H. antecessor HIJOS DE ÁFRICA

33. Homo erectus 1,7 M.a. – 50.000 años Volumen cerebral 800 – 1100 cm 3 Salio de África y vivió en Asia y Europa Oriental Uso del fuego y lenguaje HIJOS DE ÁFRICA

34. Homo antecessor 1,2 M.a. – 300.000 años Volumen cerebral 1000 – 1100 cm 3 Primer “europeo” Antecesor de H. neanderthalensis (Europa) y H. sapiens (África) HIJOS DE ÁFRICA

35. Homo neanderthalensis 300.000 – 28.000 años Volumen cerebral 1500 cm 3 Sin mentón, frente huidiza y toro supraorbital Conocían el fuego, cuidaban de los ancianos y enterraban a los muertos HIJOS DE ÁFRICA

36. CAMBIOS QUE NOS HICIERON HUMANOS Bipedestación Incremento del volumen cerebral Adquisición de lenguaje articulado Bipedestación Cambios anatómicos Posición inferior del foramen magnun Disposición de la cadera que hace que los fémures converjan en la rodilla El píe se alarga, el pulgar se alinea con el resto de dedos que reducen su tamaño Ventajas Se ahorra energía, aunque se pierda velocidad Se reduce la superficie expuesta al sol Visión por encima de los obstáculos Desarrollo de la mano: transporte y pinza de precisión Cambios en el proceso de hominización

37. CAMBIOS QUE NOS HICIERON HUMANOS Incremento del volumen cerebral Homo sapiens : volumen cerebral 1300 -1400 cm 3 + Pelvis estrecha por el bipedismo Problema: Canal del parto demasiado estrecho si la capacidad craneal supera los 850 cm 3 Solución: El aumento del tamaño del cerebro fue a costa de adelantar el parto y tener crías prematuras y dependientes 1,5 M.a. Ver video parto

38. CAMBIOS QUE NOS HICIERON HUMANOS Adquisición de lenguaje articulado Capacidad mental: áreas de Broca y Wernicke + Aparato fonador Esas áreas ya estarían desarrolladas en H.habilis y H.ergaster Aparato fonador que articulase pocas vocales