Las teorías de Darwin

Una larga controversia: Darwin y el darwinismo

• Según Mayr (2006), la teoría de la evolución por selección natural (Darwinista) no consiste en una única teoría, sino más bien en por lo menos cinco.

• Sirven en conjunto para explicar muchos de los fenómenos que explican la diversidad y cambios a lo largo del tiempo en el fenómeno de lo vivo

La evolución propiamente dicha

• Esta en contraste con el pensamiento del siglo XIX de que el mundo era muy constante y de breve duración

• Esta teoría plantea que lo normal en el mundo son los cambios y la inconstancia en diferentes direcciones, lo que genera como consecuencia que los organismos se van transformando con el tiempo

La evolución propiamente dicha

• Darwin da prueba de este hecho señalando los siguientes hechos:

Las especies varían en estado doméstico La embriología

La evolución como un hecho…

• El origen evolutivo de los organismos es hoy una conclusión científica establecida con un grado de certeza comparable con otros conceptos científicos como la redondez de la tierra o el movimiento de los planetas

• Este grado de certeza va mas halla de cualquier duda razonable• Si la evolución no fuera un hecho, las explicaciones a cerca de la

ascendencia común, por ejemplo, no tendrían ningún sentido.

Ascendencia común

• Cada conjunto de organismos desciende de un antecesor común y el conjunto de todos los seres vivos (plantas, animales, hongos, microorganismos,…) se remonta al único origen de la vida en la tierra.

Origen en común

• Darwin ya había visionado esto cuando propuso “todas nuestras plantas y animales [han descendido] de una forma única, en la cual fue insuflada primero la vida”

Gradualismo• Darwin plantea que las diferentes transformaciones que ocurren en

los organismos, se dan de una forma gradual. por un lento proceso, en el cual se acumulan sucesivas y sutiles variaciones favorables lo que produce como consecuencia la gran variedad de especies e inclusive de taxones superiores (familias, ordenes etc.).

Este planteamiento es totalmente compatible con el mecanismo de la selección natural el cual tiene el mismo modus operandi(lento y acumulativo).

Especiación

• Esta teoría trata de explicar la gran variedad de organismos que existen sobre el planeta

• La gran cantidad de especies existente se debe a que, de una misma especie, han surgido varias especies hijas por la formación de nuevas poblaciones aisladas geográficamente.

• Macroevolución: cambios que provocan la aparición de nuevas especies

• Macroevolución = Especiación

Tipos de especiación

• La transformación de una especie en otra se llama especiación• Es producto de cambios genotípicos producidos durante muchas

generaciones• Tipos:

• Anagénesis y Cladogénesis• Especiación Alopátrica o geográfica• Especiación Simpátrica

Tipos de especiación

Anagenesis Cladogenesis

Ocurre en aquellas poblaciones que han acumulado tantos cambios a lo largo del tiempo que ya no pueden considerarse pertenecientes a la misma especie de la población original.

Ocurre cuando en una población se produce una divergencia genética que origina dos o más poblaciones diferentes reproductivamente aisladas, es decir, dos o más especies. Es la forma más habitual de formación de nuevas especies.

Especiación Alopátrica y simpatrica

Especiación Alopátrica Especiación Simpatrica

alo=diferente, patria=territorio propio, Alopátrico=otra patria

1. Es el tipo de especiación más común2. Propuesto por Mayr en 19423. es una especiación por aislamiento

geográfico.

Simpátrico=misma patria, Ocurre sin separación física. Más habitual en plantas que en animales

1. Esta especiación es la formación de una nueva especie sin que se establezca previamente una barrera geográfica entre poblaciones, sin que tenga lugar separación física.

Especiación Alopátrica Consideremos una población inicial, cuyos individuos

pueden aparearse sin restricciones.

Ésta población se separa en dos (o más) mediante una barrera

geográfica (por ejemplo, una nueva cadena montañosa,

continentes que se separan por deriva continental, una

corriente de agua dulce que separa regiones costeras marinas).

Las dos poblaciones se desarrollan separadamente, y dado

que es probable que estén sometidas a ambientes diferentes

evolucionan por caminos diferentes.

Estas diferencias pueden ser tales que los individuos de una de las poblaciones no puedan aparearse ni tener descendencia con los de la otra

Especiación alopátrica: separación geográfica de Australia por

deriva continental.

En la especiación simpátrica se desarrollan dos especies nuevas en la misma área

geográfica que la especie progenitora.

Consiste en que distintas poblaciones de una misma especie, que ocupan un

mismo territorio, se diversifican debido a la aparición de mecanismos de

aislamiento que cumplen la misma función que las barreras geográficas.

Aislamiento ecológico: Cuando distintas poblaciones se adaptan a vivir en

distintos hábitats, caracterizados por diferencias de iluminación, temperatura,

humedad relativa y otras variantes ecológicas, 

Aislamiento etológico: Cuando se crean o modifican señales de atracción,

apaciguamiento, cortejo sexual, etc. que provocan atracción, huida o ataque

Aislamiento sexual: Cuando se producen variantes en los órganos

reproductores o en la morfología de los gametos que dificultan o impiden la

cópula

Especiación simpatrica

PROCESO DE ESPECIACIÓN

Dentro de cada lago (más evidentemente en el Tanganica y Victoria) los

peces varían notablemente en coloración, forma del cuerpo, forma de los

dientes y mandíbulas, comportamiento, ritos reproductivos y hábitos

alimentarios.

Especiación Alopátrica y simpatrica

Selección natural

• La más innovadora de las teorías, trata de cómo a través del mecanismo de la selección natural se puede dar cuenta de la aparente armonía y adaptación del mundo orgánico.

• Factores bióticos y abióticos que se aponen a la supervivencia de un organismo• Proceso o resultado de la supervivencia de unos individuos respecto a otros en

un lugar determinado ambiente y lugar• La selección natural por tanto representa un rechazo a cualquier causa finalista

de origen sobrenatural y además a todo determinismo en el mundo orgánico.

Selección natural

• Las especies tienen que competir para sobrevivir

• Las que tienen las mejores características sobreviven hasta ser adultos y se reproducen

• Estas características, eventualmente, son transmitidas a las próximas generaciones y se hacen dominantes entre la población

Selección natural• Eventualmente, estos cambios en características puede dar a una nueva

especie• Si éste proceso continúa durante muchísimos siglos, entonces, puede ser que

todas las especies en la tierra pueden descender de una especie original• Para Darwin la lucha por la existencia, la cual se llevaba a cabo en un

escenario en el que había una enorme mortalidad de organismos en cada generación, solo los mejores podrían sobrevivir, es decir eran seleccionados

• “Ley del más fuerte”

Presiones de selección

• Lugar para vivir• Pareja• Alimento• Depredadores

Tipos de selección

Selección estabilizadora

• La selección estabilizadora tiende a reducir la variación y favorece a los individuos de fenotipo intermedio.

• Un caso interesante es el del control del peso en los neonatos. Los niños que pesan significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil, mientras que los que mejor sobreviven son los que nacen con un peso entre 3 y 4 Kg.

Selección estabilizadora

• El tamaño de nidada de aves es el resultado de la selección estabilizadora. En un estudio con pájaros estorninos en Suiza, se encontró que el porcentaje de crias que sobrevivían se incrementaban hasta que el tamaño de la nidada llegaba a 5. Cuando la nidada era superior a 5, el porcentaje de sobrevivientes era menor, aparentemente a raíz de una nutrición inadecuada. Cuando la nidada era menor a 5 el numero de sobrevivientes era menor, debido a la depredación.

Selección disruptiva

• Provoca el incremento de los dos tipos extremos de la población a expensas de las intermedias.

• La selección disruptiva tiene un significado importante en la historia del estudio evolucionario, pues fue parte de los casos de los fringílidos observados por Darwin en las islas Galápagos.

Islas galápagos

• Darwin observó que estas especies de ave eran suficientemente similares como para haber descendido de una sola especie. Aun así, exhibían variaciones disruptivas en el tamaño de su pico. Esta variación estaba relacionada aparentemente con el tamaño de las semillas disponibles en las respectivas islas (picos grandes para semillas grandes, picos pequeños para semillas pequeñas). Los picos de tamaño medio tenían dificultad para manejar las semillas pequeñas y no eran suficientemente fuertes para romper semillas grandes, por lo que no eran una buena variación.

Selección disruptiva

• los insectos hoja usan su color para camuflarse. Los individuos verdes se camuflan bien en hojas vivas, y los de color pardo en las hojas muertas. Sin embargo, los individuos intermedios, de color amarillos, no se pueden camuflar en ningún sitio y tienen menor eficacia biológica.

Selección direccional

• Da como resultado el incremento en la proporción de individuos con una característica fenotípica extrema. Por lo tanto, es probable que se produzca el reemplazo gradual de un alelo o grupo de alelos por otro.

• La resistencia a los insecticidas es un ejemplo. El DDT fue un insecticida ampliamente usado. Luego de unos años de uso intensivo, el DDT perdió su efectividad sobre los insectos. La resistencia al DDT es un carácter genético (raro en un comienzo) que se convierte en un carácter favorable por la presencia de DDT en el medio ambiente. Solo aquellos insectos resistentes al DDT sobreviven dando origen a mayores poblaciones resistentes al DDT.

Selección disruptiva• Un caso interesante es la polilla Biston betularia.

Antes de la revolución industrial solo se observaban polillas con alas de colores claros en árboles de troncos de color claro. Con la contaminación causada por la Revolución Industrial, los troncos se oscurecieron y, las entonces raras polillas de alas oscuras se convirtieron en prevalentes, y las una vez prevalentes de colores claro en raras. ¿La razón?, las aves predadoras. El color que tiene el mayor contraste con el fondo (en este caso los troncos de los árboles), es una desventaja. La limpieza de los bosques a medidos del siglo XX causó la reversión de la frecuencia de polillas claras a oscuras a valores pre-industial

Mutación vs Selección natural

• Mutación: son los cambios que ocurren en el material genético.• El entorno no causa o produce mutaciones útiles en respuesta a una

necesidad, por lo cual es un proceso aleatorio.• La selección natural no es un proceso aleatorio, debido a que solo

determinados miembros están mejor preparados a un ambiente que otros, tienen una oportunidad azarosa de sobrevivir y reproducirse.

• La selección actúa en los individuos y lo que evoluciona es la población