evolucion y diversidad
TRANSCRIPT
“Institución Educativa Federico Villarreal”
Prof. Richard Cubas
EVOLUCION: La propuesta Darwiniana y la Síntesis
y la diversidad de la vida
IDEAS INICIALES
GRECIA:Aristóteles: “La gran cadena del ser”
(384 - 322 A.C.)
IDEAS INICIALES
EDAD MEDIA:
Las ideas bíblicas dominaron el debate, interpretando la Creación como el origen de los seres vivos actuales.
Para el pensamiento medieval, la "cadena de especies" había sido creada por Dios desde el origen de los tiempos y no había cambiado desde entonces.
IDEAS INICIALES
IDEAS INICIALES
EL SIGLO XVI
“ Por lo tanto puedo afirmar que los peces armados, los cuales están petrificados en numerosas canteras, han sido engendrados en los mismos lugares, cuando las rocas no eran otra cosa que agua y limo, las cuales se petrificaron, mas tarde, juntamente con dichos peces ”Bernard de Palissy (1575)
IDEAS INICIALES
EL SIGLO XVIII
CAROLUS LINNEAEUS ( 1758):
La Fijeza de las especies
Hace hincapié en clasificar las especies.
“Hay tantas especies como formas diferentes ha producido desde el principio el Ser Supremo, estas especies se han multiplicado y producen, según las leyes que regulan la generación, formas semejantes siempre a si mismas. Por eso hay tantas especies como formas o tipos diversos existen hoy”
Transmutación por hibridación
IDEAS INICIALES
EL SIGLO XVIII
EL TRANSFORMISMO
J. B. LAMARCK (1809)
“ En todo animal el empleo frecuente y continuo de un órgano cualquiera fortifica poco a poco dicho órgano, lo desarrolla y lo agranda, confiriéndole una potencia proporcional a la duración, de su uso, de igual modo la ausencia constante de uso lo debilita, lo deteriora y lo disminuye progresivamente en sus facultades, hasta hacerlo desaparecer”
EL TRANSFORMISMO
J. B. LAMARCK (1809)
“ Todo cuanto la naturaleza ha hecho perder o ganar a los individuos por influencia de las circunstancias a las que, desde hace tanto tiempo, se halla expuesta una raza se conserva a través de las generaciones transmitiéndose a los nuevos individuos derivados de él, con tal de que los cambios adquiridos sean comunes a ambos sexos”
IDEAS INICIALES
GEORGES CUVIER (1815)
Defensor del Catastrofismo
Estudioso de la Anatomía Comparada y los fósiles
IDEAS INICIALES
GEORGES CUVIER (1815)
IDEAS INICIALES
GEORGES CUVIER (1815)
IDEAS INICIALES
GEORGES CUVIER (1815)
“ La Tierra ha sufrido una serie de revoluciones, no solo en su topografía sino también en flora y fauna.
Solo se puede admitir un evento de varias creaciones sucesivas, separadas una de otra por tremendas revoluciones o cataclismos, que aniquilaban totalmente a las especies vivas ”
IDEAS INICIALES
GEORGES CUVIER (1815)
Todo hace creer que el hombre no se encontraba en las regiones en la que se distribuyen los huesos fósiles, en la época de las revoluciones que sepultaron aquellos huesos, por que no habría razón alguna para que escapase toda entera de catastrofes tan generales y para que sus restos no se hallasen hoy como se hallan los de otros animales.
El podía haber habitado regiones poco extensas donde volvió a poblar la Tierra después de estos acontecimientos terribles ”.
IDEAS INICIALES
CHARLES LYELL (1832)
1- Uniformidad de leyes
2- Uniformidad de procesos
3- Gradualismo
4- Uniformidad de estado
EL APORTE DE CHARLES LYELL
LOS PRIMEROS PASOS DE CHARLES DARWIN
A BORDO DEL BEAGLE
RUMBO AL MUNDO
Después de haber tenido que retroceder dos veces, a causa de fuertes temporales del sudoeste, el Beagle, bergatín de diez cañones, al mando del capián Fitz Roy, de la Marina Real Inglesa, zarpó de Devenport el 27 de 1831. El objeto de la expedición era completar los trabajos de hidrografía de Patagonia y Tierra del Fuego, comenzados, bajo la dirección del capitán King.
A BORDO DEL BEAGLE
RUMBO AL MUNDO
“Todos aquellos que están en la medida de opinar, dicen que se trata de una de las travesías mas grandiosas que jamás se hayan emprendido. Estamos equipados a lo grande.... En definitiva, todo es tan próspero como el ingenio humano puede hacerlo”
27 de Junio de 1831
A BORDO DEL BEAGLE
CABO VERDE
“Es totalmente inútil decir algo del paisaje, sería tan provechoso explicar a una persona que jamás haya salido de Europa la total disimilitud de una panorámica tropical como hablar a un ciego de los colores”
A BORDO DEL BEAGLE
BRASIL
“No es posible imaginar nada mas delicioso que observar la naturaleza en su forma mas grandiosa, aquí en la regiones tropicales...plantas trepadoras que se enredan entre sí... Bellos lepidópteros... Silencio..... ¡Hosanna! ... ranas con colores de sapos......animales que saltan lentamente”“El naturalista sufre aquí la agradable molestia de no poder caminar cien metros sin quedarse inmovilizado al contemplar algo nuevo y maravilloso”
A BORDO DEL BEAGLE
BRASIL
“Aqui en Rio, he visto por primera vez una selva tropical con toda su sublime grandeza. Solo la realidad puede dar una idea de lo maravillosa, de lo magnifica que es la escena…”
A BORDO DEL BEAGLE
BRASIL
“Al principio sentia admiracion por Humboldt, ahora casi le adoro; solo el da una nocion aproximada de las sensaciones que brotan en la mente al entrar por primera vez en los tropicos.
Estoy hecho un entusiasta de los criterios de Lyell, tal como expone en su admirable libro. Estudiando la geologia en sudamerica, estoy tentado de llevar algunas cuestiones incluso mas alla de el”
Junio 1832
A BORDO DEL BEAGLE
BRASIL
“Como ejemplo normal de un día de búsqueda (28 de junio de 1832), puedo decir que obtuve 68 especies de coleópteros, y eso que no tenía ningún interés especial en ellos.”
A BORDO DEL BEAGLE
ARGENTINA
Megatherium Gliptodonte
“(El megatherium) debió ser tan grande como el rinoceronte............. (los gliptodontes) parecen tener alguna relación con las especies actuales ”
“ en América del Sur, el padre de todos los armadillos podría ser hermano del tío megaterio, ya fallecido
A BORDO DEL BEAGLE
ARGENTINA
A BORDO DEL BEAGLE
TIERRA DEL FUEGO
Jemmy ButtonFuegia Basket
“Nunca me había imaginado la enorme diferencia entre el hombre salvaje y el hombre civilizado... Su lengua no merece considerarse ni siquiera como articulada. El capitán Cook dice que cuando hablan parece como si estuvieran aclarándose la garganta”
http://www.flyfishing-argentina.com/rinconcultural/jemybutton.html
A BORDO DEL BEAGLE
ISLAS MALVINAS
Para el amante de la geología esto resulta de máximo interés...las divisiones de los estratos van a lo largo de varias millas en sentido exactamente paralelo a la superficie del mar.... Para un geólogo es como un El Dorado...había por todas parte conchas fósiles”
http://www.argiropolis.com.ar/ameghino/obras/darwin/bea-ind.htm
A BORDO DEL BEAGLE
PERU
A BORDO DEL BEAGLE
GALÁPAGOS
A BORDO DEL BEAGLE
GALÁPAGOS
1. Large cactus finch (Geospiza conirostris)2. Large ground finch (G. magnirostris)3. Medium ground finch (Geospiza fortis)4. Cactus finch (G. scandens)5. Sharp-beaked ground finch (G. difficilis)6. Small ground finch (G. fuliginosa)7. Woodpecker finch (Cactospiza pallida)8. Vegetarian tree finch (Platyspiza crassirostris)9. Medium tree finch (Camarhynchus pauper)10. Large tree finch (Camarhynchus psittacula)11. Small tree finch (C. parvulus)12. Warbler finch (Certhidia olivacea)13. Mangrove finch (Cactospiza heliobates)
A BORDO DEL BEAGLE
GALÁPAGOS
A BORDO DEL BEAGLE
A BORDO DEL BEAGLE
AUSTRALIA
A BORDO DEL BEAGLE
AUSTRALIA
A BORDO DEL BEAGLE
DE REGRESO A CASA
A BORDO DEL BEAGLE
DE REGRESO A CASA
A BORDO DEL BEAGLE
DE REGRESO A CASA
LA TEORÍA
“Cuando estaba a bordo del Beagle creía en la permanencia de las especies, pero, hasta donde puedo recordar, vagas dudas cruzaron a veces por mi mente. A mi vuelta a casa en otoño de 1836, empecé inmediatamente a preparar mi Diario para su publicación, y entonces vi cuantos hechos indicaban la ascendencia común de las especies, de tal modo que en junio de 1837 empecé un cuaderno para registrar todos los datos que pudieran tener relación con la cuestión. Pero no llegué a estar convencido de que las especies eran mutable hasta después, creo, de dos o tres años”
LA TEORÍA
“ Calculé solamente el crecimiento de cualquier pájaro, teniendo en cuenta que sólo la mitad de los polluelos llegan a la edad adulta y se reproducen”
“Pronto comprendí que la selección era la clave del éxito humano, si quería lograr buenas razas de plantas y animales”
“Durante un tiempo no podía entender como se podía aplicar la selección a los organismos que vivían en estado natural”
LA TEORÍA
“Sostuve una buena charla con mi amigo Lyell sobre mi trabajo de las especies, y me anima firmemente a publicar algo. Estoy decidido a no hacerlo en un periódico o revista, puesto que definitivamente no quiero exponerme a que un director o un consejo autorice una publicación por la que los puedan maltratar”
“ Si publico algo habrá de ser un delgadísimo y pequeño volumen con un boceto de mis teorías”
1856
LA TEORÍA
LA CARTA DE WALLACE
La carta de Alfred Russell Wallace (1856) con un trabajo que coincidía con los trabajos largamente madurados por Darwin
Darwin le contesta: “ Respecto del trabajo en los Annals, estoy de acuerdo en la certeza de su ensayo, casi palabra por palabra.................Admiro y respeto infinitamente su interés y su valentía en la causa de las ciencias naturales; cuenta usted con mis sinceros y cordialísimos buenos deseos”
1857El 1 de Julio de 1858 Lyel y Hooker presentaron ante la Sociedad Linneana el artículo de Wallace junto con extractos del trabajo que Darwin había realizado en los últimos veinte años
EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
El 24 de Noviembre de 1859 se publica”El origen”, los 1250 ejemplares de la primera edición se agotaron el primer día
T.H. Huxley exclamó: “Pero que estúpidos que hemos tenido que ser para que no se nos ocurriera antes”
Recibió la aprobación inmediata de Hooker, Haeckel, Spencer, etc. Pero la decidida oposición de Richard Owen
LAS CRÍTICAS
- Discontinuidad del registro fósil- La edad de la Tierra medida por Lord Kelvin de 100 millones de años- La existencia de estructuras no adaptativas- La regularidad artificial (Convergencia evolutiva)- No explica el origen de la variación
HUGO DE VRIES Y EL MUTACIONISMO
VARIACIONES
INDIVIDUALES: Cambios continuos acumulables
MUTACIONES: Cambios discontinuos
HUGO DE VRIES Y EL MUTACIONISMO
“ La nueva especie, entonces, se origina de repente, es producida por la existente, sin ninguna preparación visible y sin transición”
- La selección natural actúa eliminando las modificaciones negativas
- La evolución depende de los cambios internos producto de la recombinación de los pangenes o mutaciones
- Los darwinistas ceden al aceptar que la discontinuidad puede ser considerada en la formación de phyla y clases
THEODOSIUS DOBZHANSKY
- Publica en 1937 “Genética y el origen de las especies”
- Define a la población darwiniana como una comunidad reproductiva que comparte un acervo genético común, un genotipo corporativo
- Si una mutación es perjudicial tendrá dos tipos de efecto:
* Individual : Letal* Poblacional : Cambio en la frecuencia alélica
Se altera el genotipo poblacional
THEODOSIUS DOBZHANSKY
- En 1962 aborda el tema de la evolución humana en “ Mankind evolving” escribiendo en su prólogo:
“ La tesis que se va a proponer en este libro es que el hombre tiene tanto naturaleza como historia. La evolución humana consta de dos componentes, el biológico u orgánico, y el cultural o superorgánico. Estos componentes ni se excluyen mutuamente ni tampoco son independientes. La evolución humana no se puede entender como un proceso puramente biológico, ni se puede describir de modo adecuado como una historia de la cultura, sino que resulta de la interacción de biología y cultura. Los procesos biológicos y culturales se condicionan mutuamente”.
ERNST MAYR
En 1942 publica “Sistemática y el origen de las especies”
Propone que la unidad de la evolución no son los genes sino el organismo como un todo debido a que la selección reconoce al fenotipo
Define a la especie como :“Grupo de organismos con entrecruzamiento real o potencial que están aislados reproductivamente de otros grupos”
Stephen Jay Gould
El puntualismo sostienen que el ritmo de evolución morfológica es menos regular de lo que esa hipótesis requiere.
Los puntualistas niegan que el registro fósil sea incompleto.
Sostienen que la aparición súbita de nuevas especies fósiles refleja que su formación se sigue a través de explosiones evolutivas, después de los cuales la especie sufrirá pocos cambios durante millones de años
HOMOLOGIAS
Homologías anatómicas
Human Cat Whale Bat
HOMOLOGIAS
Homologías anatómicas
HOMOLOGIAS
Homologías anatómicas
• La embriología revela homologías anatómicas no visibles en los organismos adultos
LE 22-15Chick embryo (LM) Human embryo
Pharyngealpouches
Post-analtail
HOMOLOGIAS
Homologías moleculares
• Genes compartidos entre organismos heredados de ancestro común
BIOGEOGRAFIA
Algunos mamíferos similares se han adaptado a ambientes similares desarrollando independientemente estructuras similares a pesar que provienen de ancestros distintos
Sugarglider
Flyingsquirrel
NORTHAMERICA
AUSTRALIA
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Mutación
Solo aquellas que se producen en las células productoras de gametos, tiene un efecto sobre la descendencia. Sobre todo si el efecto es sobre genes reguladores.
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Mutación
Las tasas de mutación son bajas, cerca de una cada 100,000 genes por generación, siendo la frecuencia reproductiva en procariotes
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Mutación
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Recombinación sexual
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Equilibrio de los alelos
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Deriva génica
Cambios al azar en la frecuencia de alelos de una población
Poblaciones pequeñas son más afectadas → pérdida de variación genética se reduce la capacidad de especies amenazadas para sobrevivir a cambios en el ambiente
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Efecto fundador
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Flujo génico
Introducción o pérdida de nuevos alelos en la población a través de la inmigración o emigración.
EVOLUCION DE LAS POBLACIONES
Selección Natural
Cambio en la frecuencia de alelos a lo largo de generaciones → éxito reproductivo de los nuevos genotipos
La Selección Natural lleva a la radiación adaptativa y especiación
EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
DIVERSIDAD
EXPLORANDO EL PASADO DEL PLANETA PARA ENTENDER EL PRESENTE
A. OPARIN (1922)
EL EXPERIMENTO DE MILLER - UREY
Utilizó : Metano Amoniaco Agua Hidrógeno
Descarga eléctrica continuaAumento de temperatura
EXPLORANDO EL PASADO DEL PLANETA PARA ENTENDER EL PRESENTE
RESULTADOS : Inicialmente Cianuro de Hidrógeno y aldehídos y finalmente aminoácidos y azúcares
EXPLORANDO EL PASADO DEL PLANETA PARA ENTENDER EL PRESENTE
EL EXPERIMENTO DE JUAN ORO
UTILIZO: - Cianuro de Hidrógeno (HCN)- Amoniaco (NH3)- Cianógeno (C2N2)- Cianoacetileno (HC3N)
RESULTADOS- Aminoácidos- Adenina
EL HUEVO O LA GALLINA ?
Los avances en genetica pudieron proporcionar las bases para entender el proceso de sintesis proteica basado en la secuencia presente en los genes (ADN).Surge la pregunta: quien depende de quien ?, el ADN o las proteinas ?
Accion de la ADN polimerasa
EL HUEVO O LA GALLINA ?
Es la molecula de ARN es la estructura intermediaria entre ambas, porta la informacion que permite la conversion del mensaje genetico en la cadena de aminoacidos.
EL OMNIPRESENTE ARN
EL OMNIPRESENTE ARN
Ahora es conocido el papel del ARN presente en el ribosoma durante el proceso de sintesis de proteinas.
La molécula de ARN presenta dos características importantes:- Almacenamiento de información- Catalizador (Ribozimas)
EL OMNIPOTENTE ARN
UN ANTIGUO MUNDO ARN ? (Gilbert 1986)
LAST UNIVERSAL COMMON ANCESTOR (LUCA)
Probablemente las primeras formas de vida contara con un reducido numero de proteinas cataliticas y un escaso numero de secuencias de nucleotidos.
LAS PRIMERAS CELULAS
1500 m.a.3500 m.a.
LA CLASIFICACION DE WOESE (1990)
Se basa en el analisis de la secuencia del ARN ribosomal
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IMPORTANTES PROCESOS METABOLICOS
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La aparicion de organelas membranosas parece explicarse por las teorias endosimbiote y autogena,
El primer grupo de organismos nucleados fue semejante a los actuales protistas unicelulares
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La multicelularidad se inicia con las actuales algas , pertenecientes al grupo de los PROTISTAS
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La colonizacion del medio terrestre implica la formacion de la cuticula y organos especializados propios de las PLANTAS
Y EL ARBOL FUE CRECIENDO ……..DOMINIO EUCARIA
La asociacion simbiotica inicial con algunas plantas y la formacion de estructuras uni y multicelulares da origen a la aparicion de HONGOS
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Finalmente a partir de un ancestro protista colonial, aparecen los dos grandes linajes del reino ANIMAL,