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EVOLUCION BIOLOGICA Viviane Jerez Departamento de Zoología Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas Email: vijerez@ udec.cl PREGUNTAS FRECUENTES ACERCA DE LA EVOLUCION BIOLOGICA 1. Que es la Evolución Biológica? Se refiere a los cambios acumulativos que ocurren en una población a través del tiempo Adaptación y Especiación 2. Se puede someter a prueba la Teoría de la Evolución? El tiempo requerido para evidenciar procesos evolutivos es mayor que el tiempo cronológico. Sin embargo se pueden encontrar evidencias en variadas disciplinas como la Física, Geología, Química, Ecología, Genética, Biología Molecular y Filogenia. 3. Puede probar la Evolución que Dios no existe? No. Biólogos evolutivos e incluso el Papa Juan Pablo II concuerdan que esta teoría no refuta la presencia de Dios. La Evolución describe los procesos que gobiernan el desarrollo de la vida en la Tierra. Al igual que otras teorías científicas ( Teoría de Copernico, teoría atómica) la Evolución trabaja solo con organismos, eventos y procesos del mundo natural y material. 4. Es la Evolución un proceso al azar ? No. La variación genética en la cual la selección natural actúa, puede ocurrir al azar pero la selección natural misma no es azarosa. La sobrevivencia y éxito reproductivo de un individuo esta directamente relacionado con la manera como sus caracteres se heredan en función del contexto de su ambiente local. 5. Como evolucionan los organismos? Los organismos no evolucionan. Son las poblaciones las que evolucionan y los cambios evolutivos ocurren al interior de ellas. ¿COMO EVOLUCIONAN LOS ORGANISMOS? MUTACIÓN CAMBIOS GENETICOS: Mutaciones y/o recombinaciones durante la reproducción transmitidas a las futuras generaciones Proceso de sobrevivencia y reproducción diferencial o Selección Natural SELECCIÓN Individuos heredan nuevas características y aumentan su frecuencia en la población Mayor sobrevivencia Ventaja reproductiva Cambio Macroevolutivo ESPECIACION Cambio Microevolutivo Cambio Evolutivo Biodiversidad Deriva Génica Variabilidad ESPECIES Valoración Variación y Evolución Registro fósil Mutaciones Extinción Hechos y Teorias Macro Histórica Diversidad genética y ecológica Mecanismos / Selección Natural Fuentes de Variabilidad Intra e Interespecifica Contemporánea Rol del Hombre como agente evolutivo Lamarck Darwin – Wallace Neodarwinismo Adaptación Que son los cambios MACROEVOLUTIVOS ? Evolución a macroescala producto de cambios en el sustrato físico en el que habitan las poblaciones. La Deriva continental explica la distribución pasada y presente de muchas especies Tectónica de Placas y Deriva Continental Movimientos orogenéticos Cambios climáticos Inversión del campo magnético de la Tierra: Paleomagnetismo Tectónica de Placas y Deriva Continental Pangea Movimientos orogenéticos: levantamiento de grandes cordones montañosos: Alpes, Himalayas, Andes Fluctuaciones climáticas y Teoría Glacial ( Milankovitch, 1930). - Las glaciaciones se deben a cambios en la rotación de la tierra o cambios en la irradiación solar Cambio macroclimático: Formación de la Diagonal Árida en Sudamérica La Cordillera de los Andes impide los efectos de humedad provenientes del Océano Pacífico: Efecto “sombra de lluvia”. ¿ Que nos dice el registro fósil? Los seres vivos han ido evolucionando continuamente, extinguiéndose muchas especies y formándose nuevas. EXTINCION Los Procesos de la Evolución DIVERSIFICACION Las extinciones masivas del pasado se concentraron en algunos periodos …………………...> Causas externas naturales ? La destrucción o alteración del hábitat por acción antrópica es una de las causas actuales de extinción más comunes. Evolución: Hechos y Teorías 1. Lamarck y el Transformismo: La producción de un nuevo órgano es el resultado de una necesidad provocada por cambios del ambiente. Resultado: adaptación a nuevas condiciones de vida. El desarrollo alcanzado por los directamente proporcional a su uso. Resultado: modificación del organismo órganos es Darwin y Wallace: Evolución por Selección Natural Propuesta: Un mecanismo para la Evolución Principio de Selección Natural 1.- Existe variabilidad entre individuos 2.- La variabilidad es heredable 3.- Se produce más progenie que la que sobrevive 4.- El ambiente cambia 5.- Algunos sobreviven y/o reproducen mas que otros ( “el más apto” Neodarwinismo: TEORIA SINTETICA DE LA EVOLUCION La Selección Natural Actúa Sobre la Variabilidad Genética Una población con cantidades considerables de variabilidad genética, puede protegerse frente a futuros cambios en el ambiente. La variabilidad de los caracteres se debe a mutaciones, es decir alteraciones permanentes de los genes que aparecen aleatoriamente en los individuos de una población. ?De dónde viene esta variabilidad? • Intercambio y mezcla de cromosomas en la Reproducción Sexual • Alteraciones en el genotipo debido a Mutaciones Variación y Evolución: Mecanismos como ocurre Variabilidad como materia prima: No Todos los Individuos en una población son idénticos Existe variabilidad en los individuos de las poblaciones y al menos una parte de esta variabilidad es heredable (componente genético). Cada individuo representa entonces una parte de la variación genética total de la especie • Genotipo La totalidad de material genético que porta un individuo • Fenotipo La expresión externa del genotipo unida a la acción del ambiente La interacción del fenotipo con el ambiente afecta a los individuos de la población de diferentes maneras: Si un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse bajo ciertas condiciones ambientales, se dice que el organismo esta ADAPTADO a su ambiente. Algunos Individuos Sobreviven y Reproducen Mas Que Otros FITNESS = “adecuación biológica” • Es una medida relativa del número de descendientes fértiles que un individuo deja a las futuras generaciones ESPECIACION “Proceso mediante el cual se originan nuevas especies a partir de una especie ancestral” EVOLUCIÓN “Historia de la diversificación de los seres vivos” “Cambio de la diversidad y la adaptación de los organismos” ¿Cómo se originan nuevas especies? La especiación es un proceso de divergencia genética gradual entre poblaciones de una misma especie hasta que ocurre un aislamiento reproductivo entre ambas. Diversificación del Genero Poospiza: “gorriones” Especiación alopátrica o geográfica Cambios Microevolutivos: “Especiacion en islas volcanicas ” Fardela blanca Picaflor Rojo de Juan Fernández (Sephanoides fernandensis) Dendroseris: 11 sp (Pterodroma externa) En Juan Fernández, las especies vegetales parecen haber especiado por aislamiento geográfico y deriva génica. Otras preguntas: Que es una especie biológica? Como puede una especie a partir de un ancestro dar origen a diferentes especies? Que condiciones contribuyen a la especiación en un área localizada? De que maneras diferentes las especies pueden llegar a quedar aisladas reproductivamente? • Y cual es el devenir de la biodiversidad con la intervención humana? Hibridización Transferencia de especies Organismos transgénicos Clonación Extinciones de especies Alteraciones y/o destrucciones de los ecosistemas naturales