selección natural, el motor de la evolución

Karina Boege ParéInstituto de Ecología UNAM

La selección natural: el motor de la evolución

1809-2009

Feliz

cumpleaños

Darwin

Biodiversidad¿Por qué hay tantas especies diferentes?

¿Qué promueve la diversidad de formas, colores, tamaños,

comportamientos en la naturaleza?

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Charles Darwin Alfred Russell Wallace

Siglo XIX

Principales contribuciones

1 Evolución de las especies

2 La selección natural es el mecanismo principal detrás del proceso de evolución

3 Concepto de filogenia: todas las formas de vida están relacionadas genealógicamente, hasta llegar a un ancestro común

Wallace

Darwin

Las especies son únicas, creadas como las vemos hoy y no cambian

Evidencia fósil

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Charles Lyell La historia de la tierra se extiende a millones de años

Períodos sucesivos de extinción y creación de especies

Movimiento aleatorio de continentes

Conde de Buffon Las diferencias entre especies emparentadas de animales que viven

en diferentes partes del mundo reflejan las diferencias en los

ambientes que habitan

Oso andino Oso polar

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1831

1848Wallace

Darwin

Beagle

Variación entre individuos de especies actuales

Sinsontes

Megaterio

Comparación entre especies extintas y vivientes

Armadillo gigante

Cambios acumulados durante largos periodos de tiempo

Ajustes evolutivos que ocurren en tiempos generacionales

Nuevas especies

Pinzones en las Galápagos

3 Concepto de filogenia: todas las formas de

vida están relacionadas genealógicamente,

hasta llegar a un ancestro común

Wallace

Darwin

“Si no fuera por las enfermedades, hambrunas, guerras y otros factores, la población humana se propagaría mas allá” de nuestros límites para producir suficientes alimentos para mantenerla

Essay on the Principle of Population (1798)

Thomas Malthus

Lucha por la existencia.

“de inmediato me di cuenta que bajo estas circunstancias, las variaciones favorables tenderían a ser conservadas, mientras que las desfavorables tenderían a ser destruidas.

Como resultado de esto ocurriría la formación de nuevas especies”

Darwin 1859

1 En cada generación nacen más individuos de una especie que los que viven para reproducirse “Lucha” por la existencia

Olmo americano

1 En cada generación nacen más individuos de una especie que los que viven para reproducirse “Lucha” por la existencia

2 Todos los individuos difieren en estructura y comportamiento

Sinsontes

Variación

Selección artificial

Brassica oleracea

Selección artificial

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3 La variación en estos atributos produce diferencias en la capacidad de los organismos de sobrevivir y reproducirse

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4 Estos atributos son heredables, es decir, se transmiten de padres a hijos

Parecido entre padres e hijos

5 El hecho de que los individuos que expresan ciertos atributos tengan mas hijos que los que no los expresan, producirá, la larga, cambios en las características de la especie

Generación 1

Pool génico

Generación 2

Selección natural

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Selección natural

1 Mortalidad pre-reproductiva

2 Variación en ciertos atributos

3 Reproducción diferencial asociada a dichos atributos

5 Cambios en las características de la especie

Resumiendo…

4 Heredabilidad de atributos

¿Qué es la selección natural?Mecanismo, fuerza evolutiva, que nos permite explicar cómo cambian las especies

¿Quién la produce?

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Adaptación: ¿Por qué cambian las especies?

Angraecum sesquipedale Xanthopan morganii praedicta

Macropinna microstoma

La selección natural puede dar origen a estructuras muy complejas

Ojos

Narinas

Camuflaje con el fondo, evasión de depredadores

John Endler 1980

Selección natural en manchas de Gupies

Atracción de pareja

15 generaciones

Grava gruesa Grava fina

En presencia de depredadores

Grava gruesa Grava fina

En ausencia de depredadores

Selección natural como un proceso acumulativo y creativo

Probabilidad muy baja6 x (1/26)3 1/3000

G

O

L

Probabilidad mayorG

O

L

GO

L

Probabilidad mucho mayor

Acumulación de atributos adaptativos que en su conjunto conforman estructuras o comportamientos adaptativos

Selección natural

Las adaptaciones no se logran “intentando”

Sierra…..sierra… una sierra! Algunos malentendidos...

×Esto es justo lo que necesitaba

La selección natural no provee a los organismos “lo que necesitan”

×

..Y sin embargo, la selección no es “perfecta” …no trabaja bajo un “diseño óptimo”

Ojo de humano

Punto ciego.“error de diseño”

Ojo de pulpoRetina

Nervio óptico Nervio óptico

Retina

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¿Cómo estudiamos la selección natural?

a) Con observaciones y mediciones

Largo del cuerno (mm)

Éxito

repr

oduc

tivo

Conner 1998

1) Profundidad del pico variable en la población

Isla Daphne 1976N= 751

Profundidad del pico (mm)

Núm

ero

de in

divi

duos

Geospiza fortisGrant y Grant 1985

Pico padres (mm)

P

ico

hijo

s (m

m)

2) Profundidad del pico es una característica heredable

Grant y Grant 1985

1977 Gran sequía (24 mm)

3) Mortalidad pre-reproductiva

Núm

ero

de p

inzo

nes

Abun

danc

ia d

e se

mill

as

Grant y Grant 1985

Núm

ero

de in

divi

duos

3) Mortalidad pre-reproductiva

4) Sobrevivencia diferencial

Grant y Grant 1985

Selección natural actuó sobre la profundidad del pico

b) Con experimentos

Núm

ero

de n

idos

por

mac

ho

Colas: cortas normales alargadasAndersson 1982Euplectes progne

3 Concepto de filogenia: todas las formas de

vida están relacionadas genealógicamente,

hasta llegar a un ancestro común

Darwin

Evolución: Descendencia con modificación

×

c) Método comparativo

Zorro volador Murciélago frugívoro

a) Tamaño del grupo

b) Tamaño de los testículos tamaño del grupo

Hosken (1998)

Competencia espermática

Tamaño del grupo

Masa corporal

(gr)Masa de testículos (gr)

Especie

Hosken (1998)

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Contraste en el tamaño del grupo

Cont

rast

e en

el T

amañ

o de

testí

culo

s

Hosken (1998)

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Biodiversidad¿Por qué hay tantas especies diferentes?

¿Qué promueve la diversidad de formas, colores, tamaños, comportamientos en la naturaleza?

Selección natural que produce una evolución adaptativa de

las especies

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