3. ¿Cómo surge la Biodiversidad?
La diversidad surge como
manifestación de uno de los
procesos fundamentales de la
vida como la conocemos; la
evolución biológica.
Supone todos los cambios hereditarios
que han sufrido los organismos desde una
forma de vida común (originaria) durante
la historia de la vida (3.400 m.a)
Genera ramificaciones, las cuales se van
diferenciando las unas de las otras
(especiación), generando estirpes
distintas, con características distintas y
con historias naturales también diferentes.
Cada forma de vida tiene características
morfológicas y fisiológicas propias,
diferentes de las de los demás, pero
mantienen procesos moleculares
universales, compartidos por todas las
formas de vida conocidas.
4. Se conocen en este momento
alrededor de 1.700.000
especies de todo tipo de
organismos, incluidos desde
las bacterias a los animales
superiores. Pero como
continuamente están
apareciendo especies nuevas,
se sospecha con mucho
fundamento que hay muchas
más.
N º
especies
identificadas
N º especies
estim adas
Plantas no 150,000 200,000
Plantas vasculares 250,000 280,000
Inver tebrados 1,300,000 4,400,000
Peces 21,000 23,000
Anfibios 3,125 3,500
Reptiles 5,115 6,000
Aves 8,715 9,000
Ma m ífer os 4,170 4,300
TOTAL 1,742,000 4,926,000
5. La diversidad de la vida no ha
sido siempre igual, esta se ha ido
modificando durante la historia
de la vida promovida por la
evolución y los cambios
geológicos.
Han ocurrido grandes
radiaciones (aparición de muchas
especies distintas en periodos
cortos de tiempo) y grandes
extinciones (donde muchas
especies desaparecen en un
periodo corto de tiempo)
La diversidad de la vida en cada
periodo de tiempo geológico
define las ERAS GEOLÓGICAS
8. Nombre/periodos
Hace
(millones de años)
Duración estimada Especies extintas Evento
Extinciones del
Ordovícico-Silúrico 444 Cientos de años 85 %
Supernova,
subida/bajada nivel de los
océanos
Extinción del Devónico-
Carbonífero
360 Tres millones de años 82 % Pluma mantélica
Extinción del Pérmico- Triásico 251 Un millón de años 96% Pluma mantélica
Extinción del Triásico-Jurásico
210 Un millón años 76%
Fragmentación de la Pangea
con erupciones masivas
Extinción del Cretácico-Terciario 65 Treinta días 76 % Impacto de un
meteorito
Grandes Extinciones.
José A. de Azcárraga (1997, p. 65). En torno al conocimiento científico: ciencia y sociedad. Valencia:
Universitat de València.
9.
10. Ordovícico y Silúrico
En esa época, todos los organismos
complejos vivían en el mar y cerca de
100 familias biológicas se
extinguieron, lo cual representaba el
85% de las especies de fauna. Los
braquiópodos y los briozoos fueron
de los más afectados, junto con las
familias de trilobitas, conodontos y
graptolites.
11. Pérmico y Triásico
Ha sido la mayor extinción ocurrida en la Tierra.
En ella desaparecieron aproximadamente el 96%
de las especies marinas y el 70% de las especies
de vertebrados terrestres. Con tan poca
biodiversidad resultante, la vida tardó mucho
tiempo en recuperarse. Numerosas ramas
evolutivas del árbol de la vida fueron
cercenadas, dejando muy pocos representantes
disponibles para repoblar el planeta.
12. Extinción del
Cretácico-Terciario
La extinción masiva del Cretácico-
ahora rebautizada como Cretacico-
Paleogeno (K/Pg) fue un período de
extinción masiva de especies que
hace aproximadamente 66.000.000
Se cree que duró entre uno y tres años.
Cerca del 70% de los géneros
desaparecieron, entre ellos, el 98% de
dinosaurios, los pterosaurios, los
marinos (menos las tortugas), el 40%
los demás otros reptiles, el 70% de los
mamíferos, el 60% de los insectos,
anfibios y otros reptiles.
13.
14.
15.
16. Clasificación de
los organismos
vivos
Dada la gran diversidad de organismos
diferentes se hace necesario un sistema de
clasificación que permita ordenarlos de modo
coherente, que mantenga las relaciones
evolutivas entre ellos.
17. La moderna clasificación biológica actual nació con los trabajos de Carlos Linneo (1753), quien agrupó
a las especies de acuerdo a sus características físicas compartidas y normalizó su denominación.
Suecia (1707 – 1778)
Existían metodologías de clasificación anteriores al trabajo de Linneo, como el sistema de clasificación de
plantas de Tournefort (Francia 1700).
Orígenes de la Nomenclatura de los Seres Vivos
18.
19. Reconstruyendo la Historia Evolutiva
La evolución biológica es interpretada por mas de una teoría…
Evolución Lamarckiana
Evolución Darwinista….. Selección natural
Teoría Sintética de la Evolución
Deriva Génica
Equilibrio Puntuado
DevoEvo
Muchas de las cuales tienden a solaparse en varios puntos, sin embargo hay algunas que escapan a
la tradición darwinista.
Todas las metodologías para la reconstrucción de historias evolutivas moleculares se fundan en el
Darwinismo actual (“Darwinismo Sintético Molecular”).
20. Jean Baptiste Lamarck 1744 - 1829
Primera ley: En todo animal que no ha traspasado el
término de sus desarrollos, el uso frecuente y sostenido de
un órgano cualquiera lo fortifica poco a poco, dándole una
potencia proporcionada a la duración de este uso, mientras
que el desuso constante de tal órgano le debilita y hasta lo
hace desaparecer.
Segunda ley: Todo lo que la Naturaleza hizo adquirir o
perder a los individuos por la influencia de las
circunstancias en que su raza se ha encontrado colocada
durante largo tiempo, y consecuentemente por la influencia
del empleo predominante de tal órgano, o por la de su
desuso, la Naturaleza lo conserva por la generación en los
nuevos individuos, con tal de que los cambios adquiridos
sean comunes a los dos sexos, o a los que han producido
estos nuevos individuos.
TORIA DE LA EVOLUCION DE LAMARCK
Herencia de los caracteres adquiridos
21. El transformismo, que es la noción de que las especies van cambiando
sus características a lo largo del tiempo de una manera
fundamentalmente gradual.
La noción de que las especies se diversifican, por adaptación a
ambientes o modos de vida diferenciados, ramificándose; el otro aspecto
del mismo fenómeno es que todas las especies están emparentadas,
aunque en grados distintos, y en último término todas las especies
tienen su origen común en un remoto antepasado común único..
La adaptación al ambiente que motiva el cambio evolutivo, debía tener
su mecanismo en la selección natural, concebida como resultado de dos
factores. Estos son, por un lado, la variabilidad natural hereditaria de los
individuos de una especie y, por otro, la tasa diferencial de éxito
reproductivo, dependiente también de la tasa de supervivencia, entre las
distintas variantes genéticas presentes en la población.
TEORIA DE LA EVOLUCION DE DARWIN-WALLACE
22. Mecanismos de la Evolución
La selección natural es el proceso por el cual las
mutaciones genéticas que mejoran la capacidad
reproductiva permanecen y se vuelven cada vez más
frecuentes en las sucesivas generaciones de una
población.
Es la consecuencia necesaria de tres hechos simples:
(a) dentro de las poblaciones de organismos hay
variación heredable,
(b) los organismos producen más descendientes de
los que pueden sobrevivir, y
(c) tales descendientes tienen diferentes capacidades
para sobrevivir y reproducirse.
23. Teoría de la Evolución a Saltos: EQUILIBRIO PUNTUADO
En el registro fósil se observa a menudo que las
especies permanecen estables durante un tiempo para
luego desaparecer o transformarse de forma
aparentemente brusca.
El gradualismo darwinista explica este hecho por las
imperfecciones del registro geológico, mientras que
según la hipótesis del equilibrio puntuado este hecho
sería una consecuencia directa del modo en que las
especies evolucionan, haciendo relativamente
improbable la fosilización de las formas de transición.
Esa improbabilidad aumenta si, como la teoría supone,
la especiación se produce sobre todo en situaciones de
crisis, en poblaciones de distribución localizada y
efectivo reducido.
24. Las unidades de la evolución son las poblaciones de organismos y no los organismos.
La variabilidad fenotípica y genética en las poblaciones se produce por recombinación genética como
resultado de la reproducción sexual y por las mutaciones que ocurren aleatoriamente.
La selección natural es la fuerza más importante que modela el curso de la evolución fenotípica.
La especiación puede ser definida como "un paso en el proceso evolutivo en el que las especies se hacen
incapaces de hibridarse" (Dobzhansky 1937, p. 312). Especiación alopátrica, especiación simpátrica
Las transiciones evolutivas en estas poblaciones suelen ser graduales, es decir, nuevas especies evolucionan
a partir de las variedades preexistentes a través de procesos lentos y en cada etapa se mantiene su adaptación
específica.
La macroevolución (es decir, la evolución filogenética por encima del nivel de especie o la aparición de taxones
superiores) es un proceso gradual, paso a paso, que no es más que la extrapolación de la microevolución (o sea, el
origen de las razas, variedades y de las especies).
Teoría Sintética de la Evolución (Neo-darwinismo)
25. Evo-Devo: el
origen de la
novedad en
evolución.
Un conjunto relativamente reducido de genes orquesta el
desarrollo embrionario de todos los animales.
Una disciplina emergente, conocida como Evo-Devo,
estudia cómo las mutaciones que afectan al patrón
espacial y temporal de expresión de estos genes
producen novedades evolutivas y diversidad morfológica.
Las mutaciones relevantes para la Evo-Devo no deben
afectar directamente al producto del gen, que está
extraordinariamente conservado a lo largo de la
evolución.
De hecho, los gebes del desarrollo embrionario llegan a
ser incluso intercambiables entre organismos.
El gen HoxD4 humano es capaz de reemplazar a su gen
ortólogo en Drosophila.
27. Por tanto, si los
genes reguladores
del desarrollo están
tan conservados,
¿por qué hay
diversidad de
formas?
Es en los elementos reguladores, los enhancers y
promotores que regulan temporal y
espacialmente la expresión de los genes que
controlan el desarrollo embrionario, donde las
mutaciones causarán cambios en el momento o
lugar en el que estos genes actúan.
28.
29. Mecanismos de la
Evolución:
Deriva génica.
Este proceso ocurre como resultado de la
variación azarosa en la frecuencia de los alelos
de una población.
Cuando las fuerzas selectivas están ausentes
o son relativamente débiles, la frecuencia de los
alelos tiende a "derivar" hacia arriba o hacia
abajo aleatoriamente.
Esta deriva se detiene cuando un alelo
finalmente es fijado, o bien desaparece de la
población, o bien sustituye totalmente el resto de
genes.
La deriva genética puede eliminar algunos
alelos de una población simplemente debido al
azar.
30. Incluso en la ausencia de fuerzas selectivas, la
deriva genética puede hacer que dos
poblaciones separadas que empiezan con la
misma estructura genética se separen en dos
poblaciones divergentes con un conjunto de
alelos diferentes (especiación alopatrica)
Mecanismos de la Evolución
38. Especiación simpátrica: ausencia de barrera geográfica Dos poblaciones en el
mismo territorio, se vandiferenciando por aparamiento preferencial y con el
transcurso del tiempo se van acumulando diferencias hasta quedar aisladas.
Barrera Etológica.
40. Especiación peripátrica: un pequeño grupo de individuos funda una población con una
configuración genética particular por un cambio ambiental drástico (cuello botella o efecto
fundador). Proceso depende de la deriva genética.
VULCANISMO EXTREMO flujos de roca volcánica (basalto) que cubrieron una enorme región aumento C02, lo que causó aumento de temperatura en la tierra, y contaminaron océano
Liberación hidratos de metano, gas metano atrapados en el fondo del océano, cambios presión o temperatura, efecto invernadero, aumento temperatura.
ANOXIA bacterias producen sulfuro de hidrogeno afecta capa de ozono
Gran asteroide impacto, cráter Antártida, terremoto, incendios polvo, oscuridad. TRILOBITE, AMONOIDES, PELICOSAURIOS.
Evento ÚNICO.
