cap. 22 evolución darwiniana

BIOL 3052 - Primavera 2016

Dr. Fernando J. Bird-Picó 1

Cap. 22Evolución Darwiniana

Dr. Fernando J. Bird-PicóDepartamento de BiologíaRecinto Universitario de

Mayagüez

Arte prehistórico



Número de personas con HIV



Visión clásica

• Empédocles: las fuerzas del amor• Aristóteles: filósofo griego; las especies

eran fijas (tipos u eidos) y las organizaba en una scala naturae

• Viejo Testamento: las especies fueron creadas por Dios y eran perfectas

Carolus Linnaeus

• Lineo: interpretó que las adaptaciones de los organismos eran evidencia de que el Creador las había diseñado para un propósito específico

• Lineo fue el fundador de la taxonomía, que es la rama de la biología que estudia la clasificación de los organismos

Evolución

• Descendencia con modificación• Tiene sus raíces en trabajos y

observaciones de diferentes ramas

1809

1798

1812

1795

1830

17901809 1831−−−−36

1844

18591870

Lamarck publishes hishypothesis of evolution.

Malthus publishes“Essay on the Principle

of Population.”

Hutton proposeshis principle of

gradualism.

Charles Darwinis born.

Darwin travels around the world on HMS

Beagle.

The Galápagos Islands

Darwin writes his essay on descent with modification.

On the Origin of Species is published.

While studying species in the Malay Archipelago, Wallace sends Darwin his hypothesis of natural selection.

1858Cuvier publishes his extensive studies of vertebrate fossils.

Lyell publishesPrinciples of Geology.

Figure 22.2



Paleontología

• Estudio de los fósiles, desarrollada por el científico francés Georges Cuvier

• Cuvier creía en el catastrofismo ; el umbral entre los estratos de sedimentos eran la representación de los eventos catastróficos

• James Hutton y Charles Lyell: uniformitarianismo ; influencia en Darwin

Fósiles y la geología

Fig. 22-3

Estratos modernoscon fósiles más recientes

Camadas de Sedimentos depositados

Estratos antigüosCon fósiles más viejos

Lyell:“Principios de Geología” en

1830.Elimina el

catastrofismo; establece el uniformita-rianismo



Thomas Malthus“An Essay on the Principle of

PopulationAn Essay on the Principle of

Population, as it Affects the Future Improvement of Society with Remarks on the Speculations of Mr. Godwin, M.

Condorcet, and Other Writers.”LONDON, PRINTED FOR J.

JOHNSON, IN ST. PAUL'S CHURCH-YARD, 1798.

Este trabajo que tuvo gran influencia en

Darwin

Viaje de Darwin en el HMS Beagle

Figure 22.5

Darwin in 1840, after his return from the voyage

TheGalápagosIslands

NORTHAMERICA

ATLANTICOCEAN

PACIFICOCEAN

PACIFICOCEAN

Pinta

MarchenaGenovesa

Equator

Chile

SantiagoDaphneIslands

Fernandina

Isabela SantaCruz

SantaFe San

Cristobal

EspañolaKilometers

0 20 40 Florenza

Pinzón

SOUTHAMERICA

AFRICA

EUROPEGreatBritain

HMS Beagle in port

Equator

PACIFICOCEAN

Malay Archipelago

AUSTRALIA

TasmaniaNewZealand

Brazil

Argentina

Cape Horn

And

es M

tns.

Cape ofGood Hope

Darwin

• 1844 escribe un ensayo sobre el origen de las especies y selección natural, pero no presenta su teoría públicamente

• Junio de 1858: recibe manuscrito de Wallace

• Darwin se apresura y se presentan ambos trabajos en 1859

Darwin 1859



Publicación del Origen

de las Especies

Des

cend

enci

a co

n m

odifi

caci

ón

Figure 22.8

Hyracoidea(Hyraxes)

Sirenia(Manatees and relatives)

†Moeritherium

†Barytherium

†Deinotherium

†Mammut

†Platybelodon

†Stegodon

†Mammuthus

Elephas maximus (Asia)

Loxodonta africana (Africa)

Loxodonta cyclotis (Africa)

Years agoMillions of years ago

60 34 24 5.5 2104 0

Descendencia con modificación

1. Miembros de una población muestran variación en sus rasgos (polimorfismo )

2. Rasgos se transfieren de parentales a la progenie (genética )

3. Hay sobreproducción de progenie más que la que puede tolerar el medio ambiente

4. Falta de recursos y competenciaocasionan la muerte de algunos de la progenie; los que subsisten se reproducen

Variación poblacional



Polimorfismo

Variación geográfica en el ratón

casero

Sobreproducción

Nube de Esporas

Figure 22.11

Nube de esporas

Potencial Reproductivo



Selección artificial: CruciferaceaeFigure 22.9

Brusselssprouts

Kale

Selection for leaves

Selection for axillary (side) buds

Selection for apical (tip) bud

Cabbage

Broccoli

KohlrabiWild mustard

Selection for stems

Selection for flowers and stems

Selección Natural: Compendio

• Individuos con ciertos rasgos heredables sobreviven y se reproducen en mayor frecuencia que otros individuos

• A través del tiempo, la selección natural aumenta la adaptación de los organismos a su medio ambiente

• Si el medio ambiente cambia a través del tiempo, la selección natural puede resultar en nuevas adaptaciones a estas nuevas condiciones y producir nuevas especies

Figure 22.12

Un mantis ojo de flor enAfrica del Sur(a) Un mantis de flor en Malasia

(b) Un mantis hoja en Borneo

Especiación - producción de especies nuevas a partir de especies existentes

• Dos formas básicas de especiación (hay otras):a) alopátrica: se forma la nueva especie cuando una población se separa geográficamente de los otros miembros de su especie y evolucionagradualmente.b) simpátrica: la población forma una especie dentro de la misma región geográfica y resulta de la hibridación (reproducción entre dos especies diferentes)



Aislamiento Reproductivo

• I) Aislamientos precigótico (previene fecundación):– a) aislamiento temporal : los dos grupos se reproducen en

diferentes temporadas.

– b) aislamiento ecológico : dos especies cercanas viven y se reproducen en diferentes hábitats.

– c) aislamiento por comportamiento : Los machos y hembras de los diferentes grupos tienen rituales de cortejo específicos no reconocidos por otros grupos.

– d) aislamiento mecánico : diferencias anatómicas evitan el apareamiento

– e) aislamiento gamético : incompatibilidad entre el óvulo y espermatozoide de las diferentes especies.

• II) Aislamiento postcigótico : La progenie del cruce entre miembros de dos especies diferentes es abortado, es estéril o solo puede cruzarse una vez.

Selección Natural

• Los individuos no evolucionan; solamente las poblaciones a través del tiempo

• La selección natural solamente afecta la frecuencia (aumenta o disminuye) de los rasgos heredables en la población

• Las adaptaciones varían en diferentes medios ambientes

Darwin 1874

Darwin



Estructuras Homólogas

• Similitudes Estructurales Básicas – estructuras pueden ser utilizadas de

diferentes maneras

• Se derivan de una misma estructura– en un ancestro común

• Nos indican las afinidades evolutivas del organismo

HUMANOGATO BALLENA MURCIELAGO

Húmero

HúmeroRadio

Radio

Radio

5

4 1

1

5

1 3Falanges 4 2

1 2Falanges 3

5

4 32

2345

Metacarpal

Metacarpal

Ulna

Ulna

Ulna

Carpal

Carpal

Carpal

EspinaHomología en Plantas

Zarcillos

Hojuela

Peciolo de hoja

Estípula

Tallo

Homología en Plantas



Ejemplo: rabo prensil

• Mono, kinkayú, puerco espín, oso hormiguero, lagartos, culebras

Convergencia en ser fusiforme

Paralelismos y convergencias evolutivas Caracteres Homoplásicos

• Evolucionan independientemente– Poseen función similar en organismos que

no estan cercanamente relacionados

• Demuestran evolución convergente– organismos con ancestros separados se

adaptan de forma similar a ambientes comparables



HomoplasiaEmbriología Comparada

• Revela homologías anatómicas que no son visibles en el organismo adulto

Fig. 22-18

Embrión HumanoEmbrión de pollo (LM)

Sacos o bolsasfaríngeas

Cola Post-anal

Record Fósil• Roca sedimentaria

– camadas ocurren en secuencia de deposición

– Camadas recientes depositadas sobre las mas viejas

• Fósiles índice

– Caracterizan una camada en específico

• Radioisótopos

– en la roca, nos permiten medir de forma precisa la edad de la misma



Media Vida de Radioisótopos Fósiles

Evolución de la Ballena



Fósil transicional: Ambulocetus pakistani

Divergencia en las BallenasCladogramas de

relaciones evolutivas de las

ballenas



Aardvark ( Orycteropus afer ) Hormiguero gigante ( Myrmecophaga tridactyla )

Pangolín ( Manis crassicaudata )

Estructuras Vestigiales

• Remanentes no-funcionales o degenerados de estructuras funcionales en organismos ancestrales

• Algunas estructuras ocasionalmente se vuelven vestigiales– A medida que las especies se adaptan a modos

de vida diferentes

• A nivel molecular es la presencia de genes compartidos entre los descendientes de un ancestro común



Pelvis vestigial en culebra boa y su homología a pelvis humana Pelvis vestigial en ballena

Órganos vestigiales

en los humanos



Biogeografía

• Distribución geográfica de los organismos– afecta la evolución

• Areas separadas del resto del mundo – contienen organismos que evolucionaron

en aislamiento– Son únicos a esas áreas

Deriva Continental

• En una época, los continentes se encontraban unidos formando un supercontinente

• La deriva continental– Ocasionó el que las masas de tierra se

separaran, – Jugaron papel decisivo en la evolución

Fig. 18-15a, p. 404

Pangaea

Fig. 18-15b, p. 404

Laurasia

Gondwana



Fig. 18-15c, p. 404

N. America Europe

Asia

S. America

Africa

India

Australia

Antarctica

Fig. 18-15d, p. 404

N. America Eurasia

Africa

S.America

Australia

Antarctica

Continentes en movimiento…(a) (b)

Cynognathus Lystrosaurus

AfricaIndia

Sur América

Australia

Antártida

Mesosaurus(c)

Glossopteris(d)



Zonas Zoogeográficas

Oscilación de niveles marítimos

Oscilación en niveles marítimos



Climatología Glacial de S.A. El banco de Puerto

Rico durante el máximo glacial

cap. 22 evolución darwiniana

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