El documento describe los conceptos clave de la evolución desde la perspectiva de la genética del desarrollo (evo-devo). Explica que la evo-devo estudia cómo cambios en los genes y procesos de desarrollo pueden dar lugar a novedades evolutivas y diversidad morfológica. También señala que genes como los Hox juegan un papel clave en el desarrollo y la evolución de estructuras corporales en diferentes organismos.

1. EVO-DEVO
Evolución vista desde los genes

2. El origen de la novedad
 En la teoría de Darwin y Wallace, no habían
muchas ideas acerca del origen de las
novedades.
 Sólo se menciona que las variedades
ventajosas son seleccionadas, pero no
menciona cómo surgieron.
 No se manejaba la teoría de la herencia de
Mendel

4. Primer contacto Evolución-
desarrollo embrionario
 Ley Biogénetica fundamental, de Ernst
Haeckel (finales del siglo XIX).
 La ontogenia recapitula la
filogenia
 significa que la selección de una variante
morfológica se incorpora al proceso de
desarrollo animal, sus descendientes
incorporarían nuevas variantes y así a lo largo
del tiempo.

7. Demostración de Haeckel
¿por qué en el desarrollo de
mamíferos o aves existe una
etapa pisciforme, con sus
arcos branquiales y todo?

8. Críticas a la ortodoxia
neodarwinista: precursores del
evo-devo
 Richard Goldschmidt: no creía que
la acumulación de pequeñas
mutaciones pudieran generar la
biodiversidad.
 el motor de la evolución son
“cambios heredables en el
desarrollo”,
 explicables por “macromutaciones”,
reordenaciones cromosómicas o

9. Críticas a la ortodoxia
neodarwinista: precursores del
evo-devo
 Conrad H. Waddington: El desarrollo
puede representarse como un pasaje
epigenético, formado por valles y crestas,
por el que desciende una bolita. El
desarrollo quedaría canalizado por el fondo
de los valles.
 Se toleran las pequeñas variaciones de la
trayectoria (la bolita se reconduce al fondo de los
valles), pero si las variaciones se producen en la
división de 2 valles, el resultado es inesperado.

10. Antecedente del evo-devo
 Stephen Gay Gould y Niles Eldredge, en los
años 70: Modelos de los equilibrios
interrumpidos.
 El registro fósil muestra linajes muy poco
variables a lo largo del tiempo, con episodios
bruscos de aparición de nuevos linajes. No
coincide con la acumulación de pequeñas
variaciones.

11. Epigenética
En genética del desarrollo,
son los mecanismos de
regulación genética que no
implican cambios en la
secuencia de ADN.

13. Genética del desarrollo
 La estructura molecular interna de los cromosomas se
ha dividido en 3 capas:
 1. Genes codificadores de proteínas: que son los
que conocemos como los únicos depósitos de la
herencia.
 2. Genes no codificadores: Estos genes resultan
importantes para la herencia y el desarrollo de las
enfermedades y dan lugar a ARN activos; mismos que
alteran el comportamiento de los genes codificadores.
 3. Capa epigenética de la información: Los
mecanismos epigenéticos pueden integrar señales
genómicas y ambientales para controlar el desarrollo
de un fenotipo particular, por lo que están íntimamente
ligados con la plasticidad fenotípica y la salud.3

15. Objetivos del evo-devo
 Su objetivo fundamental es el de
establecer las bases genéticas de las
grandes innovaciones evolutivas o,
dicho de otra forma, relacionar los
cambios que se localizan en el origen de
los grandes grupos con cambios en
patrones espaciales o temporales de
expresión de los genes relevantes para el
desarrollo.

17. Genes implicados en las primeras
fases del desarrollo
 El número de dichos genes es increíblemente
reducido, y las homologías entre genes de
diferentes organismos eran muy frecuentes.

18. Eco evo devo
 Compara el proceso de desarrollo de
diferentes organismos para determinar sus
funciones filogenéticas.
 Busca identificar los mecanismos del
desarrollo que dan origen a los cambios del
desarrollo que originan cambios evolutivos en
los fenotipos.
 Pretende explicar cómo la forma orgánica
evoluciona, por ejemplo, cómo evolucionan
estructuras novedosas y nuevos patrones
morfológicos.

19. Eco evo devo
La evolución es el
cambio en los
procesos de
desarrollo

20. Eco evo devo
 Los genes homeóticos o genes Hox
están involucrados en el control de la
expresión de otros grupos de genes en el
desarrollo embrionario y en la
organización de los diferentes segmentos
del cuerpo.
 Esto se llama control de la
diferenciación anteroposterior

22. Eco devo eco
 Todos estos genes se caracterizan por tener una
región conservada llamada Homebox.
 Los genes Hox están en todos los animales.
 Colinearidad. Los genes Hox están en fila,
alineados en el mismo orden en que están
dispuestas las partes del cuerpo en las que actúan.
 La duplicación genética permite la fijación de una
función celular o bioquímica en un locus, de modo
que el locus duplicado quede libre para
desempeñar una función diferente.

23. Eco devo eco
 Caja de herramientas son genes que
controlan el desarrollo de un organismo
multicelular, codifican:
 factores de transcripción,
 proteínas de adhesión celular
 receptores de embrana y
 morfógenos secretados

25. Ejemplo: genes del complejo
Hox
 Organizan el eje anteroposterior de todos los
animales bilaterales

26. Ejemplo: el gen Pax-6
 Dirige la formación de los ojos en mamíferos,
insectos y cefalópodos aunque los ojos
resulten completamente diferentes.

27. Otros ejemplos:
 Los genes que determinan el eje dorsoventral
de vertebrados y Drosophila son los mismos,
aunque estén invertidos (nuestro vientre
corresponde al dorso de estas moscas, y
viceversa).
 La organización del ala de Drosophila cuenta
con los mismos genes que organizan el
miembro par de tetrápodos

28. Co-opción o reclutamiento
genético
 Determinados sistemas de señalización
aparecen una y otra vez, organizando
procesos de desarrollo muy diferentes entre
sí.

29. Ejemplo: Las proteínas
morfogenéticas del hueso
Estas señalizaciones proteícas participan en:
 en la morfogénesis del hueso;
 en la determinación del área ventral de los
vertebrados;
 La determinación del área dorsal del tubo
nervioso;
 En el origen de la cresta neural.

30. Más ejemplos de asociación entre diversidad
morfológica y variaciones de genes del
desarrollo:
 el hecho de que los dípteros tengan dos alas en lugar
de las cuatro habituales en insectos se debe a la
actividad de un solo gen, Ultrabithorax, que reprime
genes responsables de la morfogénesis del segundo
par de alas.
 La ausencia de patas anteriores en serpientes se
debe a que el área de expresión de los
genes HoxC6 y HoxC8 se ha extendido hacia delante.
 Por otro lado, la formación de los dedos en tetrápodos
se asocia a la aparición de un nuevo dominio distal de
expresión de HoxD11 y HoxD13, responsables de la
formación de ejes de condrificación en la aleta de los
peces.

34. La evolución según el evodevo
 1. Cambian los factores ambientales
como temperatura, fotoperíodo, dieta,
densidad de población, así como
relaciones con otras especies.
 2. Los genes homeóticos responden a
esas variaciones activando los genes
transcripcionales.
 3. Los genes transcripcionales generan
un nuevo fenotipo desde el desarrollo.

35. Con relación a la teoría
sintética
 Es importante señalar que la Evo-Devo no refuta en
modo alguno el neodarwinismo, sino que lo
completa en el marco de una teoría evolutiva mucho
más comprehensiva.
 Para entender esto es útil distinguir entre
microevolución y macroevolución.
 La microevolución esta basada en mecanismos
neodarwinistas de mutación y selección, sería
gradual y estaría implicado en el ajuste fino de los
organismos a su medio ambiente.
 La macroevolución, en cambio, consistiría sobre
todo en innovaciones evolutivas generadas a partir