evolucion variabilidad y especiacion
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“Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos”
Colegio San Mateo de la compañía de JesúsÁrea de Ciencias3er año biólogo
Alumnos: Adolfo Loaiza 3°A Pablo Loyola 3°C Álvaro Medina 3°B Rodrigo Núñez 3°A Fernando Roman 3°B
Profesor : Juan Contreras
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Evolución
Es la rama de la Biología que estudia todos los cambios que han originado la diversidad de los seres vivientes en la Tierra, desde sus orígenes hasta el presente.
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La evolución de la evolución
Durante la historia, el hombre a ido buscando la explicación a ciertas interrogantes que su entorno le planteaba, entre ellas el origen de la biodiversidad. Las creencias religiosas influyeron fuertemente en el pensamiento científico del pasado:Aristóteles (384-322 a.c) Consideraba que los organismos forman parte de una “Escalera de la naturaleza” Además pensaba que cada especie había sido creada previendo su utilización.
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Teorías Preevolutivas
• Desde la antigüedad Hasta el s. XIX se pensó que los seres vivos eran inmutables y que habían existido siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, fijos, lo cual originó una corriente de ideas agrupadas bajo el término FIJISMO.
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Fijismo
• El fijismo, se podría llegar a decir que es todo lo contrario al evolucionismo. Tienen ideas totalmente diferentes; el fijismo expone la teoría de que ha habido un creador "Dios", que ha creado todas las especies, y que dichas especies creadas no han evolucionado
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Personajes Fijistas• Linneo: (1701-78) Clasificador de las especies vivientes,
especialmente los vegetales. Decía que se podían numerar tantas especies como diversas formas se crearon al principio.
• Cuvier: (1769-1832)Estuvo muy interesado en anatomía y paleontología. También decía que cada especie es una realidad fija a partir de su creación. Estaba en desacuerdo con la evolución porque no le gustaba nada la teoría de
Lamarck.
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• Pasteur: (1822-1895) Se puede considerar un fijista "evolucionado", porque su idea era que todo ser vivo procede de otro ser vivo. Fue el creador de la microbiología. Cambió y proporcionó nuevos argumentos a los fijistas.
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El fijismo en la actualidad.
Actualmente en Estados Unidos los seguidores del fijismo intentan que sea enseñado en las escuelas en igualdad de condiciones a la teoría de la evolución.
Sin embargo, desde un punto de vista científico, el fijismo no tiene hoy ninguna credencial, siendo radicalmente rechazado por todas las ciencias que aceptan la teoría de la evolución como base:
• Paleontología• Biología Poblacional• Anatomía Comparada• Embriología
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Teorías Evolutivas
• A finales del siglo XIX aun cuando las ideas del fijismo tenían mucha fuerza, comenzaba a emerger una nueva postura el transformismo, siendo uno de los representantes de ésta teoría transformista Juan Baptista Lamarck quien propuso, en 1809, que los organismos cambian a lo largo del tiempo, dando lugar a la variedad de seres vivos existentes.
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Juan Baptista Lamarck
• Lamarck (1744-1829) estudiando fósiles llegó a deducciones completamente opuestas al fijismo y que suscitaron gran controversia con Cuvier y la mayor parte de naturalistas de la época.
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Lamarck plantea que:• La evolución de los organismos constituye una
progresión.• Los organismos podían sufrir modificaciones para
adaptarse a su ambiente• Estableció el principio de la herencia de los caracteres
adquiridos.• Propuso el principio del uso y del desuso de los órganos.
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HACIA UNA NUEVA EXPLICACIÓN
• A finales de siglo, Darwin(1809-1882) y Wallace (1823-1913) mejoraron las ideas lamarckistas, rechazando la herencia de los caracteres adquiridos e introduciendo los conceptos de VARIABILIDAD DE LAS POBLACIONES y SELECCIÓN NATURAL, que son algunas de las ideas más importantes del proceso evolutivo
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El viaje de Darwin
• En su viaje por Sudamérica se sorprendió por la diferencias temporales y espaciales de la diversidad de los seres vivos como por Ejemplo en el trópico americano encontró una riqueza de especies, en tierra del fuego fue todo lo contrario. Darwin había notado con anterioridad que no siempre ambientes similares eran habitados por organismos del mismo tipo. Como por ejemplo las aves insectívoras en Galápagos no existían en el continente pero si otra especie que tenía aquella alimentación.
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Teoría de la Evolución propuesta por Darwin
• Darwin se dedicó a investigar las diferentes teorías de su época siendo una de las principales ideas de su teoría, la Sociología.
• A partir de las ideas de Thomas Malthus, Darwin consideró que si una en una población nacen más individuos de los recursos ambientales pueden sostener, debería existir entre ellos una lucha constante por sobrevivir.
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Afirmación de Malthus
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Teorías post-darwinianas
• Neodarwinismo
• Teoría saltacionista o teoría del equilibrio puntuado
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Pruebas de la evolución
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Pruebas de la evolución
• Existen diferentes disciplinas científicas que permiten estudiar y constatar los cambios de los seres vivos a través de las generaciones. La paleontología, la anatomía comparada, la embriología, la biología molecular y algunas pruebas biogeográficas nos permiten profundizar en los cambios evolucionistas que han experimentado las especies a través del tiempo.
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Pruebas Biogeográficas• Consisten en la existencia de grupos de especies parecidas,
emparentadas, que habitan lugares relacionados entre si por su proximidad, situación o características, por ejemplo, un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas.
.Pinzones de
Darwin.
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• La prueba evolutiva aparece porque todas esas especies próximas provienen de una única especie antepasada que originó a todas las demás a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, que eran diferentes a las de otros lugares, eventualmente eran separados por los medios geográficos o por el clima, lo que se conoce como Barrera geográfica, de esta forma al separarse dos poblaciones originalmente iguales, se produce una derivación evolutiva lo que podría entenderse como una ramificación de nuevas especies que tienen un antepasado común.
Ñandú. Emu.
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Paleontología
• La Paleontología es la ciencia que estudia e interpreta el pasado
de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Los fósiles son los restos o señales de la actividad de organismos pasados. Dichos restos, conservados en las rocas sedimentarias, pueden haber sufrido deformaciones en su composición a través del tiempo.
Fósil de un dinosaurio.
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• El estudio de los fósiles nos da una idea muy directa de los cambios que sufrieron las especies al transformarse unas en otras; existen muchas series de fósiles de plantas y animales que nos permiten reconstruir cómo se fueron adaptando a las cambiantes condiciones del medio.
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• El hallazgo de restos fósiles de seres vivos que habitaron el planeta en la antigüedad, revelaron mucha evidencia a favor del cambio de los seres vivos. Para ello, se compararon con seres vivientes en la actualidad, pertenecientes a la misma especie o a especies emparentadas. Estos cambios entre especies emparentadas revelan una evidencia de evolución.
Archaeopteryx ( primera ave, que
evoluciona de un reptil)
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Anatomía comparada
• Esta ciencia estudia las semejanzas y diferencias de las estructuras anatómicas entre los organismos. Permitió inferir el parentesco entre algunas especies a través de su morfología, que si bien no son completamente iguales, poseen órganos muy similares lo que hace pensar que diferentes especies provienen de un antepasado común.
Anatomía comparada.
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• Las diferencias morfológicas y funcionales de algunos órganos o estructuras entre algunas especies parecen obvias, pero sin embargo, el estudio detallado de sus estructuras internas ha revelado que poseen ciertas semejanzas, indicando un origen común (aunque bastante remoto), a este tipo de órganos con un origen evolutivo en común, se les llama órganos HOMOLOGOS.
Anatómicamente, son similares, por ejemplo la
mayoría de estos brazos posee un humero, radio,
cubito y falangetas.
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• La observación de órganos homólogos nos deja como conclusión de que especies relacionadas que habitan en ambientes similares pueden llegar a evolucionar para adaptarse al ambiente en el que se desarrollan, de esta forma pueden alcanzar apariencias físicas similares.
Órganos homólogos en
mamíferos.
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• Las especies de estructura y función similar pero que provienen de un origen diferente se denominan órganos análogos.
Comparación entre las alas de un pterodáctilo, un murciélago y una ave, se puede observar cierta similitud entre sus alas, a pesar de que el pterodáctilo fue un dinosaurio, el murciélago es un mamífero y el tercero es una ave.
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Embriología
• Esta ciencia estudia el desarrollo embrionario en diferentes organismos, estableció que a lo largo de su desarrollo algunos grupos de especies muestran gran similitud, por ejemplo las fases embrionarias tempranas de un ave, un reptil o un mamífero son muy parecidas pero en las etapas finales son muy diferentes.
Comparación anatómica entre un embrión de pollo y
un pez ya desarrollado.
¿Existe algún ancestro en común?
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Comparación entre embriones de
especies vertebradas
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Biología molecular
• Esta ciencia es la mas reciente en el campo evolutivo. Estudios comparativos del material genético (ADN) de diferentes especies han permitido encontrar cierto parentesco. Este tipo de estudios ha demostrado que especies mas emparentadas poseen secuencias nucleotidicas mas parecidas y de la misma forma, las menos emparentadas poseen diferencias mas marcadas.
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comparación de proteínas de la sangre.
Las pruebas bioquímicas consisten en comparar ciertas moléculas que aparecen en todos los seres vivos de tal manera que esas moléculas son tanto más parecidas cuanto menores diferencias evolutivas hay entre sus poseedores.
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Teoría sintética de la evolución
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• En el primer tercio del siglo XX, dominaba una continua lucha de datos y afirmaciones entre fijistas, lamarkistas, darwinistas, geneticistas, etc. Gracias a los esfuerzos de Dobzhanski, Ernst Mayr y G.G. Simpson, entre otros, nació una concepción general e integradora, la teoría sintética de la evolución; la nueva teoría perfeccionaba la de Darwin a la luz, principalmente, de la teoría cromosómica de la herencia iniciada por Mendel y de la genética de poblaciones
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• La combinación de los principios de la genética mendeliana y la teoría de la evolución dio origen al lo que hoy conocemos como le teoría sintética de la evolución.
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• La teoría sintética de la evolución explica la variación observada por Darwin entre la descendencia en términos de mutaciones y recombinaciones. Dicha teoría ha dominado las concepciones y la investigación de muchos biólogos y ha dado por resultado un enorme conjunto de pruebas en apoyo de la evolución. Esta teoría se caracteriza por:
• Un rechazo de la herencia de los caracteres adquiridos
• La ratificación de los gradualismo en la evolución
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• El reconocimiento del mecanismo de la selección natural con sus dos fases actualizadas:
• Primera, la producción de mutaciones cromosómicas o variabilidad genética.
• Segunda, la selección de los portadores de dotación genética más favorable para hacer frente a las presiones ecológicas; éstos, estadísticamente hablante, tienen una probabilidad de supervivencia y de procreación más alta que el resto de la población.
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Selección natural
• La selección natural es la base de todo el cambio evolutivo. Es el proceso a través del cuál, los organismos mejor adaptados desplazan a los menos adaptados mediante la acumulación lenta de cambios genéticos favorables en la población a lo largo de las generaciones. Cuando la selección natural funciona sobre un número extremadamente grande de generaciones, puede dar lugar a la formación de la nueva especie.
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Factores que intervienen en el proceso de selección natural
• Mutaciones: es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la
descendencia.
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• Flujo genético: transferencia de genes de una población a otra.
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• Deriva genica: es un cambio aleatorio en la frecuencia de alelos de una generación a otra. Normalmente se da una pérdida de los alelos menos frecuentes y una fijación (frecuencia próxima al 100%) de los más frecuentes, resultando una disminución en la diversidad genética de la población.
• Cruzamientos no aleatorios: Los individuos están restringidos a una o muy pocas parejas para su cruzamiento.
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Tipos de selección natural
Selección estabilizadora es un tipo de selección natural en el que la diversidad genética decae según un valor particular de carácter.
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• Selección direccional: La selección direccional, también llamada selección positiva, es un tipo de selección natural que favorece un solo alelo, y por esto la frecuencia alélica de una población continuamente va en una dirección.
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• Selección disruptiva: es un tipo de selección natural que simultáneamente favorece a los individuos de los dos extremos de la distribución de un carácter biológico.
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Selección sexual
• Intrasexual: es aquella en la cual individuos de un sexo (en general machos) compiten por el acceso al sexo opuesto.
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El ave del paraíso de Goldie (Paradisaea decora)
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• Intersexual: es aquella en la cual se favorecen determinados atributos de los machos para atraer a las hembras. La elección femenina de la pareja sexual se basaría en estos atributos de los machos.
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Especiación
• Es el mecanismo mediante el cual se crean nuevas especies.
• Ernest Mayr postula que las especies surgen como resultado de dos eventos necesarios:
1)Aislamiento reproductivo de las poblaciones
2)Divergencia genética
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Aislamiento reproductivo de las poblaciones
Precigotico: aquellos que impiden la
fecundación del óvulo, y que pueden ser:
1)ecológicos
2)estacionales
3)conductuales
4)mecánicos
5) gaméticos
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5)
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• Poscigotico: los que interfieren en el desarrollo del individuo o lo hacen estéril, pudiendo ser:
1) la inviabilidad de los híbridos
2) la esterilidad genética de los híbridos, o la esterilidad en el desarrollo 3) la esterilidad cromosómica o segregacional de los híbridos
4) el deterioro de la segunda generación híbrida.
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• Divergencia genética: es cuando dos grupos de la misma especie son aisladas, desarrollan diferencias genéticas lo suficientemente grandes que les impiden, al volver a juntarse, desarrollar una descendencia fértil, este aislamiento puede ser de tres tipos, alopatrico, simpractico y peripractico
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Aislamiento alopátrico
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Especiación peripractica
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Especiación Simpátrico
Aislamiento reproductivo
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Aberraciones cromosómica
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Adaptaciones
• Una adaptación es cualquier rasgo heredable cuya presencia en el individuo incrementa la posibilidad de sobrevivencia y reproducción o adecuación biológica, bajo un determinado conjunto de condiciones ambientales
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Exaptacion o preadaptacion
• Es una estructura que evoluciono en un organismo para una determinado fin, pero que a posterior comienza a ser utilizado y perfeccionado para una nueva función.
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Ejemplos de Exaptacion
• Los huesos de los vertebrados• El oído de los vertebrados• Las vejigas natatorias de los teleósteos• Las extremidades de los vertebrados
terrestres• Las plumas de las aves• El falso pulgar del panda rojo
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Tipos de adaptaciones
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Adaptaciones fisiológicas, metabólicas y bioquímicas
• Estas son adaptaciones que permiten mejorar el funcionamiento interno del organismo, particularmente en ambientes difíciles.
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Adaptaciones del comportamiento
• Son adaptaciones que permiten ayudar a la supervivencia de los organismos y que están relacionadas con su conducta, se da especialmente en los animales.
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Adaptaciones morfo-funcionales
Son adaptaciones que tienen que ver con la forma y función de las estructuras en los animales y plantas.
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Adaptaciones morfológicas de color y forma
• Son adaptaciones de diferentes especies en colores y formas que le dan un parecido entre ellas y con su entorno. Entre estos encontramos:
1)El camuflaje
2) El mimetismo: batesiano
mulleriano
automimetismo
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Camuflaje
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Mimetismo muleriano
• ESPECIES DE HYPODYNERUS CHILENAS
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• Rana venenosa flecha amarilla (Dendrobates leucomelas) / Mantella madagascariensis (Mantella coloreada)
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Automimetismo
Mariposa búho (Caligo idomeneus)Oruga de la mariposa Papilio glaucus tiene unas manchas con forma de ojos que le dan un aspecto de serpiente. En el estado de pupa, parece una rama rota.
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Restricciones al proceso de adaptación
Las especies a través del proceso de adaptación, son capaces de ajustar sus atributos según lo requiera el ambiente en que habita, sin embargo existen ciertas restricciones como las:
1) Debidas al proceso de desarrollo2) Genéticas3) Compromiso
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Restricciones debidas al desarrollo
• En las restricciones estructurales, los cambios están determinados por las propiedades físicas de la estructura de los organismos
Por ejemplo el cuerpo de los artrópodos
• Las restricciones históricas determinadas por los patrones provenientes de los ancestros que traen consigo una suerte de inercia heredada que puede darse dentro de cierto rango.
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Restricciones Genéticas
• La selección natural es la que dirige el proceso de adaptación pero solo si existe variabilidad en el rasgo involucrado y como esta variabilidad depende de las mutaciones, la posibilidad de cambios está limitada al surgimiento de mutaciones que aumenten la variabilidad fenotípica en la especie
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Restricciones por compromisos
• Los cambios pueden estar restringidos por recursos como la energía, nutrientes necesarios para cumplir diferentes funciones, cualquier cambio que necesite de estos recursos limitadas comprometerá alguna estructura
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Evolución celular
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Evolución celular
• La evolución celular constituye un fundamento importante para sostener la teoría de la evolución de las especies. No se debe olvidar que todo organismo posee su base funcional y estructural en una serie de órganos y tejidos que como principal unidad poseen a la célula. De esta manera se establece la relación entre células primitivas y células eucariota actuales, siendo estas ultimas sucesoras de las primeras y precisamente son sus sucesoras por que evolucionaron a partir de estas.
Célula primitiva Célula eucariota animal
(célula procariota)
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Adaptación a nivel celular
•Una vez las células procariotas perdieron su pared celular, aparece una nueva función celular responsable de notables cambios evolutivos, apareció la fagocitosis, función celular que se valía de la elasticidad de la célula para así poder incorporar nutrientes a su citoplasma.
Célula procariota y su pared celular.
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Teoría endosimbiotica
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Evolución y función del citoesqueleto
• En un tipo de células sin pared celular habría evolucionado un esqueleto molecular internamente, el citoesqueleto,que habría permitido mantener la forma de la célula en ausencia de una pared celular rígida. Esta propiedad se logra por la presencia de dos tipos principales de moléculas; los filamentos de actina, que resisten la fuerza del estiramiento, y los microtubulos, resistentes a la fuerza de compresión. Con la aparición de estas estructuras que permitían el funcionamiento eficaz de las células eucariotas se plantea el concepto de evolución celular ya que el citoesqueleto también permitió a los cromosomas de las células eucariotas ancestrales fijarse a los microtubulos lo cual posibilito un nuevo mecanismo de segregación que permitió la perduración en el tiempo de dichas células.
Citoesqueleto en célula eucariota
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Evolución y mecanismos de segregación
• Los cromosomas siendo segregados por la acción de los Microtúbulos, alineación cromosómica (metafase) y segregación cromosómica (anafase), ya no existiría una limitación al numero de orígenes de replicación, de esta manera junto al aumento del tamaño del genoma y otras condiciones biológicas celulares de carácter adaptativo se habría originado la evolución desde seres simples a seres pluricelulares muy complejos.
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Conclusiones • A medida que
avanzamos en este trabajo, paso a paso nos hemos convencido mas de lo maravillosa que es la naturaleza y la perfección de su sistema.
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• Podemos ver a la evolución, no como algo aislado, sino mas bien como algo en lo que estamos plenamente integrados.
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• También hemos vislumbrado una sombra, de lo inmenso y basto que son las especies, y como estas se siguen diversificando y reproduciendo, como también desapareciendo.
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• Podemos dar cuenta del gran aporte de hombres que en búsqueda de la verdad nos han marcado un rumbo por el cual guiarnos y estar mas cerca de la respuesta final.
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• http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Genetica%20evolutiva/Seleccion%20natural/Seleccion%20Natural.htm
• http://www.monografias.com/trabajos16/teoria-sintetica-darwin/teoria-sintetica-darwin.shtml• http://evoxsilver.iespana.es/sintetica.htm• http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntesis_evolutiva_moderna • Biología Escrito por Neil A Campbell,Jane B Reece• http://evolutionibus.eresmas.net/aislamiento.html • wikifaunia.com/.../viewtopic.php?f=9&t=2829• www.doblequeso.com.ar• http://www.loroadictos.com/foros/otras-aves/20645-ayuda-alguen-sabe-si-un-mixto-de-chamarin-
o-verdecillo-puede-pisar-2.html• Biología general – Julián mongue Nájera, Patricia Gomes Figueroa, Marta Rivas Rossi
• www.surmagico.cl/avispas_chilenas.htm
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Fin