La teoria sintètica de l’evolució o neodarwinisme es resumeix en cinc punts:• El procés evolutiu es basa en els principis darwinistes de variabilitat de la descendència i de la selecció natural

• La variabilitat de la descendència és deguda a la mutació i la recombinació genètica

• El que evoluciona són les poblacions i no pas els individus.

• El factors que fan variar les freqüències gèniques d’una població són la selecció natural, les mutacions, les migracions i la deriva genètica.

• Perquè una població arribi a generar una espècie diferent ha d’estar aïllada de les altres poblacions.

LES ESPÈCIES I L’ESPECIACIÓS’anomena especiació el procés que condueix a la formació d’una nova espècie a partir d’una altra ja existent.

• aïllament reproductiu (flux de gens interrumput entre dues poblacions. Mecanismes:

*** aïllament geogràfic (barrera)

*** mutacions i recombinacions

*** impossibilitat d’encreuement

L’EVOLUCIONISME… NO ÉS GRADUAL?

RICHARD GOLDSCHIMDT

*** la teoria saltatòria de l’evolució...

*** els canvis evolutius nó són el producte gradual d’una acumulació lenta de variabilitat, sinó que es produeixen per canvis bruscos (salts)

NILES ELDREDGE i STEPHEN J. GOULD

*** l’equilibri puntuat....

*** els salts bruscos que es donen en el registre fòssil es deuen a la lluita per la supervivència entre individus nous que apareixen de sobte...

*** els canvis no tenen perquè ser graduals...

*** hi ha períodes llargs d’ESTASI, on les espècies no han sofert modificacions

*** i períodes d’ESPECIACIÓ, on canvis ràpids provoquen una explosió de biodiversitat

Fruit de l’observació dels canvis bruscs en el registre fòssil trobat

GRADUALISME

• una sola línia evolutiva a partir d’una espècie encestral

• transformació lenta i gradual i contínua (petits canvis)

• les noves espècies apareix en el si de la població

EQUILIBRI PUNTUAT

• diverses línies evolutives

• transformació saltatòria, etapes d’estasi i d’especiació

• les noves espècies té lloc lloc a partir d’una petita població aïllada.

LES PROVES DE L’EVOLUCIÓHi ha gran quantitat de proves que demostren que tots els éssers vius tenen un origen en comú i que l’evolució és un fet inqüestionable

Proves d’insularitat: la desconnexió que es produeix entre poblacions d’una mateixa espècie pot generar-ne de noves a partir de l’acumulació de variacions genètiques fruit de les mutacions

Proves de les migracions. Es basen en l’estudi de com van canviant les poblacions en els seus fluxos migratoris. Un bon exemple el trobem en l’Homo erectus, el primer homo que va sortir d’Àfrica.

•Proves biogeogràfiques: es basen en la distribució geogràfica de les espècies. La realitat és que com més allunyades o aïllades estan dues zones, més diferències presenten la seva flora i la seva fauna.

Evolució del pinsà

insularitat.

Els marsupials són naturals d'Austràlia i les seves illes. També els trobem a Nova Guinea, i al continent Americà.

Existeixen unes 300 espècies i es caracteritzen pel seu curt període gestacional, que per exemple en el cangur gegant gris es de només 38 dies. Aquesta curta gestació implica el naixement d’uns fetus molt poc desenvolupats, però que gràcies al seu olfacte i bon equilibri són capaços d’arribar a la bossa marsupial de la seva mare, i un cop allí, deixar-se caure en el seu interior i fixar-se en una mamella per tal d’aconseguir l’aliment. L’alletament pot durar mesos (cangurs: 9 a 12 mesos)

MARSUPIALS AUSTRALIANS

Els científics determinen que els marsupials van apareixer primer a l’Amèrica del Sud i que posteriorment van migrar cap a Austràlia. Aquesta gènesi es va produir mentre existia el Pangea, que va començar-se a disgregar ara fa uns 100 milions d’anys. En aquella època predominaven els rèptils i en canvi els mamífers i aus eren ben petits i s’amagaven sempre que podien. La desaparició dels dinosaures va donar via lliure, perquè els mamífers i les aus supervivents s’apoderessin dels continents.

MARSUPIALS

AMERICANS

Zarigüeña

Yaca Monito

del monte

Ratolí mamífer

Ratolí marsupial

ratolí arcaic

insularitat.

Els marsupials americans varen desenvolupar-se amb èxit i varen conquerir l’actual Antàrtida i Austràlia. En aquests continents, l’evolució va fer aparèixer molts tipus de marsupials diferents, des de herbívors a impressionants carnívors. L’aïllament d’Austràlia ha fet possible la conservació de molt marsupials fins al dia d’avui, en canvi el contacte de l’Amèrica del Sud amb la del Nord va condicionar una disputa per l’habitat amb els seus parents els placentaris.

L'aïllament geogràfic ha derivat en un conjunt de línies evolutives diferents, procés que va iniciar-se ara fa 100 milions d’anys. El curiós de tot plegat, és que l’evolució ha acabat donant, en alguns casos, individus tremendament similars, com ara el ratolí placentari i el ratolí marsupial.

• Proves embriològiques. Es basen en l’estudi comparat del desenvolupament embrionari dels animals. S’han descobert determinades semblances entre els embrions de diferents tipus d’éssers vius.

Semblances entre embrions

Proves anatòmiques: es basen en la comparació d’òrgans entre diferents espècies.

Els òrgans homòlegs són els que tenen un mateix origen embriològic, i per tant una mateixa estructura interna, però amb una forma i una funció diferents. Aquesta diferenciació fisiològica es deu a una DIVERGÈNCIA EVOLUTIVA O RADIACIÓ ADAPTATIVA.

Òrgans homòlegs

Analogies de l’extremitat

anterior

Els òrgans anàlegs són els que, malgrat tenen un origen embriològic i una estructura interna diferents, exerceixen la mateixa funció. Aquesta similitud fisiològica es deu a una CONVERGÈNCIA ADAPTATIVA

Òrgans anàlegs

Òrgans vestigials

Proves taxonòmiques: la classificació de les espècies es basa sobretot en criteris de semblança.

Segons la teoria evolucionista, aquestes semblances es donen perquè tenen un antecessor comú, fet que permet confeccionar un arbre evolutiu. Igualment, l’existència de formes intermèdies entre dos tàxons, com ara els MONOTREMES (Ornitorinc i l’Equidna)

Ornitorinc

Els monotremes són naturals d’Austràlia, Tasmània i Nova Guinea i es caracteritzen per ser els únics mamífers ovípars. Les cries s’alimenten d’una mena de llet que surt de les seves glàndules mamàries, però que no tenen mugró.

Com les aus, els monotremes disposen de cloaca per evacuar orins i defecacions.

Ornitorinc

l’Archaeopteryx, que presenta trets de rèptil i d’ocell.

Proves paleontològiques (FÒSSILS):es basen en l’estudi dels fòssils. En el registre fòssil es pot observar:

• un augment de la diversitat d’espècies

• un augment de la complexitat estructural dels organismes

una evolució direccional cap a una especialització progressiva, a partir de modificacions anatòmiques graduals.

Fòssil d’un

Crustaci

Comparativa de Cranis

Fòssil d’un Fong

Insectes dins d’AMBRE

• Proves bioquímiques. Es basen en l’estudi comparat de les molècules dels diferents organismes. S’ha constatat que, com més semblança morfològica hi ha entre dos organismes, més coincidència hi ha entre el tipus de molècules que els constitueixen.

El percentatge d’hibridació que existeix entre dues monocadenes d’ADN d’origen diferent. Com més punts d’unió s’estableixin, més semblança hi haurà entre aquestes dues espècies.

Tècnica de la Hibridació

La deriva genètica és en primer lloc un esdeveniment lligat a l’atzar, un fenomen que redueix la variabilitat genètica en una població concreta.

Un esdeveniment provoca la pèrdua d’una part significativa d’una població amb un conjunt d’al·lels característics. El fet de reduir-se el nombre de possibles progenitors, estandaritza o uniformitza els seus membres, independentment de la pressió de la selecció natural.

• Proves genètiques. Es basen en la similitud genètica entre diferents espècies. Com més semblants siguin dues espècies, més gran és el seu parentiu, i per tant, la possibilitat de l’existència d’un avantpassat comú.

Cariotip humà= 23 cromosomes

Cariotip ximpanzé= 24 cromosomes

El citocrom C del cavall i el llevat difereixen en 40 aa, en canvi entre ànecs i pollastres difereixen només en 2 aa. En canvi són idèntiques entre el porc, la vaca i l’ovella

• Proves serològiques. Es basen en l’estudi comparat de les reaccions d’aglutinació de la sang en els diferents organismes.

La tècnica consisteix a introduir sang d’un individu d’una espècie a un individu d’una altra espècie, perquè aquest fabriqui anticossos específics

Percentatge d’aglutinació