Teorías evolucionistas Mecanismos y pruebas
Principales teorías Fijismo   las especies son grupos estáticos, independientes e inmutables. Aristóteles y toda la Edad Media. S. XVIII  Otros defensores del Fijismo : Carl Linné  (1707-1778), botánico. Realizó la clasificación sistemática de animales y plantas. George Cuvier  (1769-1832), naturalista paleontólogo. Reconoce los fósiles como restos de seres vivos diferentes a los actuales. Teorías catastrofistas-creacionistas. George Leclerc  (1707-1788), naturalista. Los seres vivos dan lugar a nuevos seres vivos por  degeneración.
Principales teorías Transformismo o Lamarckismo, Teoría de los caracteres adquiridos. Los organismos cambian necesariamente de forma gradual y continua. Los cambios en las condiciones del medio ambiente provocan modificación de hábitos, que serían transmitidos a la descendencia. “ La necesidad hace el órgano”
Darwinismo o Teoría de la selección natural Charles Darwin  (1809-1882): Viaje en el  Beagle , observación diversidad de los seres vivos Lyell , principio de la sucesión y cambio gradual de la Tierra. T. Malthus , lucha por la supervivencia (Densidad población). Selección artificial . Alfred Wallace , Teoría de la selección natural. Difieren en cuanto a evolución humana, p.e. las facultades mentales no pueden explicarse sólo  por selección natural
Teoría de la selección natural Selección artificial -natural Presencia de  variaciones heredables  entre los miembros de una población. Origen variación desconocido para Darwin. Nacen más seres vivos de los que pueden sobrevivir.  Lucha por la supervivencia. Algunas de las variaciones hereditarias proporcionan ventajas frente a la supervivencia y reproducción.  Aumento gradual de las variantes ventajosas .
Teoría sintética Redescubrimiento de las leyes de Mendel,  herencia independiente. Teoría cromosómica de la herencia y Genética de poblaciones. T. Dobzhansky  Genética y origen de las especies . Unidad evolutiva no es el individuo sino la población . Selección sobre el conjunto de genes de una población. Reproducción diferencial: Variabilidad genética + presión ambiental = selección (conjunto de  alelos dominante) Evolución  se produce por  cambio gradual  en la constitución genética de las especies.
Teoría sintética Variabilidad Mutaciones neutras Reproducción sexual: información genética de dos individuos + recombinación Migración Respuestas evolutivas Selección normalizadora: favorece fenotipos frecuentes excluye valores extremos Direccional: colonización de nuevos territorios. Diversificadora: ambientes no homogéneos.
Nueva síntesis Teoría neutral  (Kimura, 1968) Muchos cambios en el ADN son neutros para la selección, p.e. intrones. Azar más que selección natural. Puntualismo  (Gould, 1970). Equilibrios puntuados o saltacionismo. Ausencia real de pasos intermedios en la evolución (registro fósil). La evolución ocurre de forma irregular  (explosión evolutiva-períodos de estabilidad).
Evidencias de la Evolución Distribución geográfica de los seres vivos  (endemismos insulares). Bioquímicas y moleculares (uniformidad en composición química y procesos metabólicos; homología en secuencias de nucleótidos)
Pruebas paleontológicas Tres tipos : Relación antigüedad-abundancia (menos cuanto más antiguo), series filogenéticas y existencia de formas intermedias. Filogenia : parte de la biología que establece relaciones de parentesco entre especies actuales y fósiles y, por tanto, su evolución en el tiempo.
Pruebas anatómicas
Órganos homólogos permiten reconstruir la filogenia o historia evolutiva de los seres vivos.
Pruebas embriológicas Refuerzan las pruebas anatómicas y confirman origen de las homologías. Vertebrados Pez Ave Salamandra Tortuga Ser humano Patrones de desarrollo heredados de un antecesor común Órganos vestigiales
Evolución de los seres vivos Fósil  Rinnia
Árbol filogenético tradicional basado en la cavidad del cuerpo (acelomado, pseudocelomado y celomado) y de las características del desarrollo temprano (protóstomos y deuteróstomos)
Características que diferencia a los Cordados de los demás metazoos ** Tubo nervioso dorsal o  neurocorda  (epineurios)  ** Cuerda dorsal o  notocorda  ** Faringe con hendiduras branquiales ( faringotremia )  ** Cola postanal Cola
Subfilos de CORDADOS CEFALOCORDADOS  (anfioxos) UROCORDADOS =TUNICADOS  (ascidias, salpas,apendicularios) VERTEBRADOS = CRANEADOS PROCORDADOS
VERTEBRADOS Cuerpo divido en  cabeza, tronco  y  cola Regresión de la notocorda  y sustitución por la  columna vertebral  (cartílago o hueso  exclusivo) Tubo nervioso  dorsal dilatado anteriormente en  encéfalo  con 10  - 12 pares de nervios craneales. Protegido por  neurocraneo Faringe  perforada   directamente al exterior   (sin atrio ni cavidades peribranquiales) Miembros locomotores con   esqueleto apendicular Circulatorio cerrado con corazón ventral y arcos aórticos pares Impares: nº variable. Aletas, unidas a columna vertebral Pares (2): aletas (agua); pentadáctilas (tierra) Esqueleto zonal (cinturas) CABEZA TRONCO COLA
Adaptaciones de vertebrados Adquisición de la mandíbula  (acantodios en el Silúrico), les permite acceder a nuevos recursos alimenticios. Vida en el agua : primeros vertebrados mandibulados (peces acantodios y placodermos), desarrollan  aletas pares  y otras estructuras como, el remo propulsor o cola, configuración fusiforme, aletas dorsales, anales, pectorales y abdominales (son repliegues del tegumento con finos radios). Les permite una natación eficiente. Origen de tetrápodos : conquista medio terrestre por los  ripidistios  (dulceacuícolas) por competencia interespecífica y prolongadas sequías. Aparece la respiración pulmonar. Adaptaciones al medio terrestre Problemas mecánicos Vencer la gravedad Vencer xericidad
Adaptaciones mecánicas a la locomoción Vencer la gravedad    levantar el cuerpo y propiciar su movimiento sin la cola Presencia de  columna vertebral  y elevación del cuerpo por las  cuatro extremidades . Columna formada por  vértebras articuladas , capaces de soportar el peso, y posterior división en  sectores vertebrales : anfibios----- región sacra inserción cintura pelviana reptiles------ región cervical define el cuello, implica movimiento de  la cabeza mamíferos– región lumbar, permite la flexión del cuerpo Las  extremidades  se diferencian dando lugar a un miembro pentadactilo (origen aleta monobasal dicótoma)
Adaptaciones a la xericidad Vencer xericidad    impermeabilización del medio. Queratinización del tegumento , o impregnación de las células epidérmicas externas con la proteína  queratina . Desarrollo incipiente en anfíbios, formación de estructuras especiales:  escamas, plumas y pelos  (faneras) en reptiles, aves y mamíferos. Desaparecen la branquias y se potencian los pulmones. Reproducción externa sustituida por interna . Desarrollo de las envueltas en el desarrollo del embrión.  Reptiles    Huevo amniótico (amnios, corion, alantoides) Mamíferos   aplican alantocorion a las paredes del oviducto    (placenta) Aparato excretor :  vetebrados acuáticos ---- amoniotélicos (algunos  transforman en urea) aves y reptiles -------------uricotélicos (ácido úrico) Termorregulación
EVOLUCIÓN GENERAL DE LOS VERTEBRADOS ACANTODOS AVES MAMÍFEROS ANFIBIOS REPTILES OSTEICTIOS CONDRICTIOS CICLÓSTOMOS
CORDADOS
 
Evolución humana
Evolución humana Póngidos Homínidos no proceden de los póngidos sino de un ancestro común 14
Clasificación verdaderos homínidos Homínidos (restos fósiles 6,5 y 3,7 m.a.) Australopithecus sp Homo sp Varias especies Homo habilis Homo erectus Homo sapiens Homo sapiens sapiens Homo sapiens neardenthalensis La  HOMINIZACIÓN   se define como el proceso evolutivo de los primates que ha llevado a la aparición de los homínidos y en último extremo a la especie humana, con unas características singulares; por eso se habla también de hominización de los homínidos o  humanización
Hominización: cambiós anatómicos Adquisición de la marcha bípeda ,  como consecuencia de una posición erguida permanente sobre sus extremidades inferiores, a diferencia del resto de los primates que tienen locomoción cuadrúpeda.  Cambios conformación esqueleto necesarios para esta forma de locomoción : - aparición del pie plantígrado en su totalidad  - y el ensanchamiento de la pelvis
2. La forma de la mano ,  liberación de las extremidades superiores de su función locomotora. Se convierte en  órganos de manipulación , el  dedo pulgar  se opone totalmente al resto de los dedos. Manejo de  múltiples utensilios  que va asociado a la necesidad de mayor capacidad craneana 3. Mayor volumen craneal ,  que hace que los seres humanos sean los animales con mayor cerebro, en comparación con el tamaño del cuerpo (tamaño relativo).   4. Disminución del prognatismo   (mandíbula saliente) y  desaparición de los arcos ciliares   (reborde óseo en la parte superior del ojo).   Diferencia evolutiva con primates
Cambios evolutivos de naturaleza psíquica Complejidad del cerebro determina unas facultades psíquicas transmisión de conocimientos a otros individuos.   racionalidad poder de abstracción pérdida de conductas instintivas adquisición de un  lenguaje Evolución cultural Restos culturales Útiles Enterramientos Manifestaciones artísticas
 
 
Australopithecus africanus Homo habilis Homo erectus Homo sapiens
 
Atapuerca
800000 m.a. Atapuerca 600000 m.a. Alemania

Teorías Evolución

  • 1.
  • 2.
    Principales teorías Fijismo las especies son grupos estáticos, independientes e inmutables. Aristóteles y toda la Edad Media. S. XVIII Otros defensores del Fijismo : Carl Linné (1707-1778), botánico. Realizó la clasificación sistemática de animales y plantas. George Cuvier (1769-1832), naturalista paleontólogo. Reconoce los fósiles como restos de seres vivos diferentes a los actuales. Teorías catastrofistas-creacionistas. George Leclerc (1707-1788), naturalista. Los seres vivos dan lugar a nuevos seres vivos por degeneración.
  • 3.
    Principales teorías Transformismoo Lamarckismo, Teoría de los caracteres adquiridos. Los organismos cambian necesariamente de forma gradual y continua. Los cambios en las condiciones del medio ambiente provocan modificación de hábitos, que serían transmitidos a la descendencia. “ La necesidad hace el órgano”
  • 4.
    Darwinismo o Teoríade la selección natural Charles Darwin (1809-1882): Viaje en el Beagle , observación diversidad de los seres vivos Lyell , principio de la sucesión y cambio gradual de la Tierra. T. Malthus , lucha por la supervivencia (Densidad población). Selección artificial . Alfred Wallace , Teoría de la selección natural. Difieren en cuanto a evolución humana, p.e. las facultades mentales no pueden explicarse sólo por selección natural
  • 5.
    Teoría de laselección natural Selección artificial -natural Presencia de variaciones heredables entre los miembros de una población. Origen variación desconocido para Darwin. Nacen más seres vivos de los que pueden sobrevivir. Lucha por la supervivencia. Algunas de las variaciones hereditarias proporcionan ventajas frente a la supervivencia y reproducción. Aumento gradual de las variantes ventajosas .
  • 6.
    Teoría sintética Redescubrimientode las leyes de Mendel, herencia independiente. Teoría cromosómica de la herencia y Genética de poblaciones. T. Dobzhansky Genética y origen de las especies . Unidad evolutiva no es el individuo sino la población . Selección sobre el conjunto de genes de una población. Reproducción diferencial: Variabilidad genética + presión ambiental = selección (conjunto de alelos dominante) Evolución se produce por cambio gradual en la constitución genética de las especies.
  • 7.
    Teoría sintética VariabilidadMutaciones neutras Reproducción sexual: información genética de dos individuos + recombinación Migración Respuestas evolutivas Selección normalizadora: favorece fenotipos frecuentes excluye valores extremos Direccional: colonización de nuevos territorios. Diversificadora: ambientes no homogéneos.
  • 8.
    Nueva síntesis Teoríaneutral (Kimura, 1968) Muchos cambios en el ADN son neutros para la selección, p.e. intrones. Azar más que selección natural. Puntualismo (Gould, 1970). Equilibrios puntuados o saltacionismo. Ausencia real de pasos intermedios en la evolución (registro fósil). La evolución ocurre de forma irregular (explosión evolutiva-períodos de estabilidad).
  • 9.
    Evidencias de laEvolución Distribución geográfica de los seres vivos (endemismos insulares). Bioquímicas y moleculares (uniformidad en composición química y procesos metabólicos; homología en secuencias de nucleótidos)
  • 10.
    Pruebas paleontológicas Trestipos : Relación antigüedad-abundancia (menos cuanto más antiguo), series filogenéticas y existencia de formas intermedias. Filogenia : parte de la biología que establece relaciones de parentesco entre especies actuales y fósiles y, por tanto, su evolución en el tiempo.
  • 11.
  • 12.
    Órganos homólogos permitenreconstruir la filogenia o historia evolutiva de los seres vivos.
  • 13.
    Pruebas embriológicas Refuerzanlas pruebas anatómicas y confirman origen de las homologías. Vertebrados Pez Ave Salamandra Tortuga Ser humano Patrones de desarrollo heredados de un antecesor común Órganos vestigiales
  • 14.
    Evolución de losseres vivos Fósil Rinnia
  • 15.
    Árbol filogenético tradicionalbasado en la cavidad del cuerpo (acelomado, pseudocelomado y celomado) y de las características del desarrollo temprano (protóstomos y deuteróstomos)
  • 16.
    Características que diferenciaa los Cordados de los demás metazoos ** Tubo nervioso dorsal o neurocorda (epineurios) ** Cuerda dorsal o notocorda ** Faringe con hendiduras branquiales ( faringotremia ) ** Cola postanal Cola
  • 17.
    Subfilos de CORDADOSCEFALOCORDADOS (anfioxos) UROCORDADOS =TUNICADOS (ascidias, salpas,apendicularios) VERTEBRADOS = CRANEADOS PROCORDADOS
  • 18.
    VERTEBRADOS Cuerpo dividoen cabeza, tronco y cola Regresión de la notocorda y sustitución por la columna vertebral (cartílago o hueso exclusivo) Tubo nervioso dorsal dilatado anteriormente en encéfalo con 10 - 12 pares de nervios craneales. Protegido por neurocraneo Faringe perforada directamente al exterior (sin atrio ni cavidades peribranquiales) Miembros locomotores con esqueleto apendicular Circulatorio cerrado con corazón ventral y arcos aórticos pares Impares: nº variable. Aletas, unidas a columna vertebral Pares (2): aletas (agua); pentadáctilas (tierra) Esqueleto zonal (cinturas) CABEZA TRONCO COLA
  • 19.
    Adaptaciones de vertebradosAdquisición de la mandíbula (acantodios en el Silúrico), les permite acceder a nuevos recursos alimenticios. Vida en el agua : primeros vertebrados mandibulados (peces acantodios y placodermos), desarrollan aletas pares y otras estructuras como, el remo propulsor o cola, configuración fusiforme, aletas dorsales, anales, pectorales y abdominales (son repliegues del tegumento con finos radios). Les permite una natación eficiente. Origen de tetrápodos : conquista medio terrestre por los ripidistios (dulceacuícolas) por competencia interespecífica y prolongadas sequías. Aparece la respiración pulmonar. Adaptaciones al medio terrestre Problemas mecánicos Vencer la gravedad Vencer xericidad
  • 20.
    Adaptaciones mecánicas ala locomoción Vencer la gravedad  levantar el cuerpo y propiciar su movimiento sin la cola Presencia de columna vertebral y elevación del cuerpo por las cuatro extremidades . Columna formada por vértebras articuladas , capaces de soportar el peso, y posterior división en sectores vertebrales : anfibios----- región sacra inserción cintura pelviana reptiles------ región cervical define el cuello, implica movimiento de la cabeza mamíferos– región lumbar, permite la flexión del cuerpo Las extremidades se diferencian dando lugar a un miembro pentadactilo (origen aleta monobasal dicótoma)
  • 21.
    Adaptaciones a laxericidad Vencer xericidad  impermeabilización del medio. Queratinización del tegumento , o impregnación de las células epidérmicas externas con la proteína queratina . Desarrollo incipiente en anfíbios, formación de estructuras especiales: escamas, plumas y pelos (faneras) en reptiles, aves y mamíferos. Desaparecen la branquias y se potencian los pulmones. Reproducción externa sustituida por interna . Desarrollo de las envueltas en el desarrollo del embrión. Reptiles  Huevo amniótico (amnios, corion, alantoides) Mamíferos  aplican alantocorion a las paredes del oviducto (placenta) Aparato excretor : vetebrados acuáticos ---- amoniotélicos (algunos transforman en urea) aves y reptiles -------------uricotélicos (ácido úrico) Termorregulación
  • 22.
    EVOLUCIÓN GENERAL DELOS VERTEBRADOS ACANTODOS AVES MAMÍFEROS ANFIBIOS REPTILES OSTEICTIOS CONDRICTIOS CICLÓSTOMOS
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
    Evolución humana PóngidosHomínidos no proceden de los póngidos sino de un ancestro común 14
  • 27.
    Clasificación verdaderos homínidosHomínidos (restos fósiles 6,5 y 3,7 m.a.) Australopithecus sp Homo sp Varias especies Homo habilis Homo erectus Homo sapiens Homo sapiens sapiens Homo sapiens neardenthalensis La HOMINIZACIÓN se define como el proceso evolutivo de los primates que ha llevado a la aparición de los homínidos y en último extremo a la especie humana, con unas características singulares; por eso se habla también de hominización de los homínidos o humanización
  • 28.
    Hominización: cambiós anatómicosAdquisición de la marcha bípeda , como consecuencia de una posición erguida permanente sobre sus extremidades inferiores, a diferencia del resto de los primates que tienen locomoción cuadrúpeda. Cambios conformación esqueleto necesarios para esta forma de locomoción : - aparición del pie plantígrado en su totalidad - y el ensanchamiento de la pelvis
  • 29.
    2. La formade la mano , liberación de las extremidades superiores de su función locomotora. Se convierte en órganos de manipulación , el dedo pulgar se opone totalmente al resto de los dedos. Manejo de múltiples utensilios que va asociado a la necesidad de mayor capacidad craneana 3. Mayor volumen craneal , que hace que los seres humanos sean los animales con mayor cerebro, en comparación con el tamaño del cuerpo (tamaño relativo). 4. Disminución del prognatismo (mandíbula saliente) y desaparición de los arcos ciliares (reborde óseo en la parte superior del ojo). Diferencia evolutiva con primates
  • 30.
    Cambios evolutivos denaturaleza psíquica Complejidad del cerebro determina unas facultades psíquicas transmisión de conocimientos a otros individuos. racionalidad poder de abstracción pérdida de conductas instintivas adquisición de un lenguaje Evolución cultural Restos culturales Útiles Enterramientos Manifestaciones artísticas
  • 31.
  • 32.
  • 33.
    Australopithecus africanus Homohabilis Homo erectus Homo sapiens
  • 34.
  • 35.
  • 36.
    800000 m.a. Atapuerca600000 m.a. Alemania