3. Teorías evolutivas
Lamarck
(1744 – 1829)
Jean Baptiste de
Monet, caballero
de Lamarck,
naturalista francés.
En 1809 publicó
Philosophie
zoologique, donde
expuso las
primeras ideas
razonadas sobre la
evolución. Sus
ideas no fueron
aceptadas.
1.- Lamarckismo
La premisa central de su hipótesis giraba en
torno a dos ideas fundamentales:
• La influencia del medio
en el que se desarrollan
las especies determinan
los cambios de estas.
• Dichos cambios son
hereditarios, es decir,
serán transmitidos a la
descendencia.
Cráneo y
vértebras
cervicales
de jirafa
4. 1.- Lamarckismo
Según Lamarck, las modificaciones en el entorno de una especie
genera nuevas necesidades, en respuesta a las cuales los seres vivos
se ven obligados a utilizar un determinado órgano determinado: “La
función hace el órgano”, en palabras del propio Lamarck. El uso
continuado del mismo lo fortalece y desarrolla, mientras que el no
usarlo determina su atrofia y desaparición (“ley del uso y desuso”).
Esforzándose
y usándolo,
este animal
lograría
desarrollar su
cuello. Y
después
lograría
transmitir eso
a sus hijos.
5. 1.- Lamarckismo
El kiwi habría
atrofiado sus alas
por no usarlas.
Según Lamarck, las modificaciones en el entorno de una especie
genera nuevas necesidades, en respuesta a las cuales los seres vivos
se ven obligados a utilizar un determinado órgano determinado: “La
función hace el órgano”, en palabras del propio Lamarck. El uso
continuado del mismo lo fortalece y desarrolla, mientras que el no
usarlo determina su atrofia y desaparición (“ley del uso y desuso”).
El uso de los cuernos provocaría su desarrollo. El gran desarrollo de las patas
posteriores de algunos animales se debería a su gran uso.
6. 1.- Lamarckismo
Según Lamarck, las modificaciones en el entorno de una especie
genera nuevas necesidades, en respuesta a las cuales los seres vivos
se ven obligados a utilizar un determinado órgano determinado: “La
función hace el órgano”, en palabras del propio Lamarck. El uso
continuado del mismo lo fortalece y desarrolla, mientras que el no
usarlo determina su atrofia y desaparición (“ley del uso y desuso”).
Esta hipótesis es totalmente inadmisible hoy día por
la Genética, pues se sabe que los caracteres
adquiridos (como, por ejemplo, el aumento de la
masa muscular por el ejercicio o ponerse moreno
cuando se toma el sol) no se transmiten a la
descendencia, pues no afectan al material
genético.
7. Teorías evolutivas
2.- Darwinismo
Veamos estos conceptos…
Las ideas de Darwin se resumen en 3
conceptos:
1.- La lucha por la existencia
2.- La variabilidad
intraespecífica 3.- La
selección natural
La selección natural tiende a promover la supervivencia de los
más aptos. Esta teoría revolucionaria se publicó en 1859 en el
famoso tratado El origen de las especies por medio de la
selección natural.
Charles Darwin
(1809 – 1882)
8. Son muchos los que nacen…
Nacen más individuos de los que son capaces de sobrevivir en un
medio con recursos limitados.
¿Cómo van evolucionando los
seres vivos?
Dentro de cada especie hay variedad en las
características. Los individuos no son idénticos entre
sí. Nacen con diferencias entre ellos, es decir, hay una
variabilidad intraespecífica (dentro de la especie)
9. Son muchos los que nacen…
Pero…
Algunos no
encuentran
suficiente
alimento o
sufren
enfermedades y
mueren
Otros son la
presa de algún
depredador
Hay una lucha por la
existencia
10. Algunos no encuentran pareja
o no consiguen reproducirse
por algún motivo
Son muchos los que nacen…
Pero…
Hay una lucha por la
existencia y por la
reproducción
12. Sólo sobreviven
unos pocos
Los que sobreviven
transmiten a sus hijos esas
características que
precisamente les ayudaron a
sobrevivir mejor en su
medio.
La Selección Natural ha
eliminado a los que nacieron
con características menos
apropiadas para la
supervivencia.
13. A diferencia de Lamarck, Darwin
pensaba que nacían jirafas con cuellos
más largos o más cortos. Sobrevivirían
sólo aquellas que habían heredado un
cuello suficientemente largo.
15. Si se quiere una buena
raza de vaca lechera no
se cruzan animales que
produzcan poca leche.
Se seleccionan
aquellas hembras que
produzcan más leche.
Se hace una
Cría Selectiva.
Darwin estaba muy interesado en saber cómo los
agricultores, ganaderos y criadores de animales
conseguían obtener y mejorar diferentes razas
16. El viaje del Beagle.
Tras graduarse en Cambridge en 1831, el
joven Darwin se enroló a los 22 años en el
barco de reconocimiento HMS Beagle como
naturalista sin paga, para emprender una
expedición científica alrededor del mundo.
17. Cormorán
con alas
atrofiadas
La expedición duró cinco años y recogió datos hidrográficos,
geológicos y meteorológicos en Sudamérica y otros muchos
lugares. Las observaciones de zoología y botánica de Darwin
le llevaron a desarrollar la teoría de la selección natural.
La asombrosa fauna de las Islas Galápagos dio mucho que
pensar a Darwin
Iguana
Tortugas gigantes
Varias
especies de
pinzones
18. Darwin no pensaba que el
hombre descendiese de ningún
“mono” actual, sino que el
hombre y otros primates
descendían todos de
antepasados comunes.
Del “mono” no. Su teoría sobre la evolución del hombre fue
groseramente malinterpretada y encontró mucha oposición.
Los ataques a las ideas de Darwin que encontraron mayor eco
no provenían de sus contrincantes científicos, sino de sus
oponentes religiosos.
Muchos atacaron
a Darwin sin
haber leído su
libro ni conocer a
fondo sus
argumentos e
ideas.
La idea de que los seres vivos habían
evolucionado por procesos naturales
negaba la creación divina del hombre
y parecía colocarlo al mismo nivel que
los animales. Ambas ideas
representaban una grave amenaza
para la teología ortodoxa.
19. Orangután Gorila Chimpancé Ser humano
Darwin pensaba que
el ser humano no
procede de ningún
primate actual.
Pero sí creía que
tenemos antepasados
comunes con ellos.
?
? En tiempos de
Darwin no se
conocían fósiles
de antepasados
humanos
Antepasad
o común
20. Teorías evolutivas
3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética
de la Evolución
Ninguno de los científicos que apostaban por las teorías
evolucionistas conocía la existencia de los genes ni de las
mutaciones, pero ya entonces intuían que los cambios
ocurridos en los individuos de una especie “se transmitían”
a los descendientes.
Darwin no sabía explicar cómo se transmiten los
caracteres hereditarios. En sus tiempos no
se conocían los cromosomas, ni mucho menos
el ADN. Las Leyes de Mendel se desconocían
cuando Darwin publicó su teoría.
21. Teorías evolutivas
3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética de la
Evolución
La Biología moderna explica el hecho evolutivo sumando a las
ideas de Darwin las Leyes de Mendel y los
conocimientos de la moderna Genética.
+ + =
Neodarwinismo
o Teoría
Sintética de la
Evolución
Ningún
científico
niega hoy día
el
hecho
evolutivo
Darwin Mendel Genética Moderna
Por fin quedaba resuelto el misterio del modo de transmitirse los caracteres
hereditarios. El descubrimiento de las leyes de la herencia y del material
genético permitía explicar aquello que los científicos contrarios a Darwin más
le criticaron.
El origen de las especies de Darwin se publicó en 1859, antes de los trabajos de Mendel.
22. Teorías evolutivas
3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución
La recombinación genética que
ocurre en la meiosis y la
reproducción sexual producen
la variabilidad intraespecífica
de la que hablaba Darwin
La Selección Natural sigue admitiéndose como el
principal “motor” de la Evolución. La Selección
Natural “escoge” dentro de la variabilidad.
Papá pato conoce a mamá pata…
… mamá pata puso
huevos en el nido…
…y tuvieron hermosos patitos. Pero no habrá una oportunidad
para “el patito feo”: la Selección Natural acabará con él.
El pato
malvasía
bucea para
obtener
alimento
del fondo
de lagunas
23. Teorías evolutivas
3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución
Como ya sabes, a veces se producen errores en la duplicación del ADN, dando
lugar a genes alterados, distintos al original. Son las MUTACIONES.
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATC
TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Doble cadena de ADN sin mutar
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGGACCGCGGATTTAAACATGGATC
TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCCTGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Doble cadena de ADN con mutación Mutación
Variabilidad dentro de la especie Eriopis eschscholtzi
Algunas mutaciones provocan la muerte, pero otras, en sí, no son
“buenas” ni “malas”: todo dependerá del medio donde vive la
especie.
Las mutaciones son la fuente original de la variabilidad. La meiosis y
la reproducción sexual son fuentes añadidas de variabilidad.
24. Teorías evolutivas
3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución
Las mutaciones, la recombinación genética en la meiosis, y la
combinación de gametos en la reproducción sexual ocurren
aleatoriamente (al azar)
El número de
combinaciones posibles de
alelos de genes en una
especie es elevadísimo
(“casi infinito”).
¿Sabrías calcular el número de
combinaciones posibles de figuras
de dados tirando cinco de ellos?.
25. Teorías evolutivas
• 3.- Neodarwinismo o Teoría Sintética
de la Evolución
• En este medio, los ratones de fenotipo oscuro sobreviven con más probabilidad
• La naturaleza arroja sus dados y nacen animales
Búho nival
Búho “normal”
más claros, más oscuros…
Dependiendo del medio,
un color u otro será
“mejor” o “peor”
En este medio, los ratones
de fenotipo claro
sobreviven con más
probabilidad
Con el tiempo, en esta población
de ratones, aumenta la
frecuencia de genes que
determinan el fenotipo claro
26. Variaciones Genéticas
Recombinación
El proceso por
el cual una
hebra de
material
genético AND
se corta y
luego se une
una molécula
de material
genético
diferente
Mutación
Cualquier cambio en la
secuencia de
nucleótidos del ADN. La
mutación es la fuente
primaria de variabilidad
genética en las
poblaciones.
Pueden ser:
Flujo
genético
Se introduce en una
población, a través de
las migraciones, lo cual
ha permitido la
confluencia de diversos
genotipos en una
población
Las que se dan en un individuo debido a los
factores genéticos, ocurren de padres a hijos de y
generación en generación
Se genera por
es
es
es aquel que
27. Génica
La mutación
que afecta
todo gen
Cromosómica
La mutación
que afecta un
segmento
cromosómico
que incluye
varios genes
Genómica
La mutación
que afecta
cromosomas
completos
es es es
28. Pruebas de la evolución
Pruebas morfológicas
Pruebas biogeográficas
Pruebas paleontológicas
Pruebas embriológicas
Pruebas bioquímicas
29. Pruebas de la evolución
Pruebas morfológicas
Se basan en el estudio comparado de la morfología de los órganos
de seres vivos actuales o de fósiles. Mediante la ANATOMIA
COMPARADA se estudian las semejanzas y diferencias entre
órganos de diversas especies.
30. Pruebas
morfológ
icas
Los órganos HOMÓLOGOS son aquellos que tienen un mismo origen
evolutivo y embrionario, con una estructura interna semejante,
fruto de diversas modificaciones adaptativas a distintos hábitats.
Humano Caballo Murciélago Ballena
31. Brazo de
murciélago
Son ejemplos
de órganos
HOMÓLOGOS
Brazo
humano
Cráneo de murciélago Cráneo de oso
Hay una membrana entre los dedos
que permite volar a los murciélagos.
Aunque los osos y los humanos
no volemos, estamos bastante
más emparentados con un
murciélago que con un insecto.
Pruebas
morfológ
icas
Son ejemplos de
órganos ANÁLOGOS
Ala de murciélago
Ala de insecto
32. Pruebas morfológicas
Los órganos ANÁLOGOS son
aquellos que tienen distinto
origen evolutivo y
embrionario, pero presentan
una forma aparentemente
semejante y realizan la misma
función.
Estos machos de
Lucanus cervus (ciervo
volante), usan sus
“cuernos” (mandíbulas
muy desarrolladas) para
combatir entre ellos.
Ala de murciélago
Ala de insecto
Son ejemplos de órganos
ANÁLOGOS
Son ejemplos de órganos
ANÁLOGOS
Los ciervos macho
también combaten
con sus cuernos
33. Pruebas morfológicas
Los órganos ANÁLOGOS representan un fenómeno llamado
CONVERGENCIA ADAPTATIVA, por el cual los seres vivos
repiten fórmulas y diseños que han tenido éxito.
34. Pruebas morfológicas
Los órganos HOMÓLOGOS representan la DIVERGENCIA
ADAPTATIVA, por la cual los seres vivos modelan sus órganos
según su modo de vida, el ambiente en que están, etc.
35. Pruebas
morfológ
icas
Los ÓRGANOS VESTIGIALES son también pruebas anatómicas de
la Evolución. Son órganos rudimentarios, atrofiados, que revelan un
pasado evolutivo.
Cintura pélvica
Fémur
Por ejemplo, los cetáceos (ballenas, delfines…) conservan vestigios (“restos”)
del fémur y de la cintura pelviana. La explicación es que tuvieron un antepasado
mamífero terrestre. Su adaptación al medio acuático les llevó a perder las
extremidades posteriores, pero quedan “restos”.
36. Pruebas de la evolución
Pruebas biogeográficas
La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas
provienen de una única especie antepasada que originó a todas las
demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a
las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de
otros lugares.
Son ejemplos característicos de esto los pinzones de las islas
Galápagos que fueron estudiados por Darwin
37. Pruebas de la evolución
Llama
Camello bactriano
Alpaca
Guanaco Vicuña
Camélidos
de Asia -
África
Dromedar
io
Camélidos de Sudamérica
La familia de los camélidos se diversificó de
acuerdo a su distinta adaptación en
diferentes hábitats. Ello constituye una
prueba biogeográfica más de la evolución.
Pruebas biogeográficas
38. ¿Qué es la genética?
Es la rama de la biología que estudia la herencia
Herencia: transmisión de características de padres a hijos
Característica hereditaria: Característica que un ser
viviente puede trasmitir a su progenie
Se han encontrado miles de características que son heredadas:
Color de los ojos, pelo
Formas de la cara y el cuerpo
39. EXPERIMENTOS DE MENDEL
Gregor Johann Mendel (1822-1884) monje
austriaco, estudio biología y matemáticas, se interesó
por mejorar las plantas mediante cruces entre
organismos diferentes en una o más
características heredadas
Descubrió los principios básicos de cómo se
heredan las características en los seres vivientes
41. EXPERIMENTOS DE MENDEL
Estructura de la flor:
• Estambres: estructuras reproductoras
masculinas
– Polen: contiene los gametos (cél. Sexuales
masculinas)
• Pistilo: estructura reproductora femenina
• Polinización: Proceso donde el polen se
mueve desde el estambre hacia el pistilo
– Polinización cruzada
– Autopolinización
43. EXPERIMENTOS DE MENDEL
• Línea pura: grupo de seres vivientes que produce
progenie que muestra una sola forma de una
característica en cada generación
Ej. Variedad de planta que produce semillas de un
color, generación tras generación
44. EXPERIMENTOS DE MENDEL
Híbrido: hijo de dos padres que difieren en una o más
características heredadas
Cruce monohíbrido (comprende un par de características
en contraste)
Generación progenitora
Primera generación filial
45. EXPERIMENTOS DE MENDEL
• Amarilla rugosa: aparición del carácter en la
segunda generación
Autopolinización
Segunda generación filial
50. Las tres leyes de Mendel
• Ley de la uniformidad.
• Ley de segregación de caracteres
• Ley de asociación independiente de
caracteres.
51. Ley de la uniformidad
• A esta ley se la llama también Ley de la
uniformidad de los híbridos de la primera
generación (F1), y establece que si se cruzan
dos razas puras (homocigotos) para un
determinado carácter, los
descendientes (híbridos) de la primera
generación serán todos iguales entre sí
(igual fenotipo e igualgenotipo) e iguales (en
fenotipo) a uno de los progenitores.
52.
53. Ley de la Segregación de
caracteres
• Conocida como la Ley de la segregación o separación equitativa
o disyunción de los alelos, esta ley establece que para que ocurra
la reproducción sexual, previo a la formación de los gametos cada
alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la
constitución genética del gameto hijo.
• En su experimento, Mendel cruzó diferentes variedades de semillas
de individuos heterocigotos(diploides con dos variantes alélicas
del mismo gen: Aa) de la primea generación (F1) del experimento
anterior.
• Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que
se indica en la figura Así, pues, aunque el alelo que determina la
coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la
primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda
generación.
54.
55. Ley de la asociación independiente
• Los alelos de los distintos genes se
transmiten con independencia unos de
otros, ya que en la segunda generación
filial F2 aparecen arvejas amarillas y
rugosas y otras que son verdes y lisas,
combinaciones que no se habían dado ni
en la generación parental (P), ni en la filial
primera (F1).
