Unidad Didáctica

Evolución y clasificación de los seres vivos

Biología y Geología 1º BachilleratoMarta Gómez Vera

Índice

1. Origen común de los seres vivos.

2. La evolución biológica es responsable de la biodiversidad.1. Mecanismos de la evolución.

2. Especiación.

3. Sistemas de clasificación.1. Primeras clasificaciones.

2. Sistemática, taxonomía y nomenclatura.

3. La evolución como fundamento de la clasificación: la filogenia.

4. Tendencias actuales

1. Origen común de los seres vivos.

• Todos los organismos descienden de un único antecesor común.

• La biodiversidad es el resultado del proceso de evolución biológica.

• Teorías sobre el origen de la vida en la Tierra:• Evolución química (abiogénesis): elementos químicos se fueron combinando

para formar moléculas en un principio sencillas y después macromoléculas. Estas formaron agregados que darían lugar a las primeras células primitivas.

• Panspermia: Los primeros seres vivos llegaron a la Tierra en meteoritos.

Principales eventos en la evolución de la vida en la tierra

2. La evolución biológica es responsable de la biodiversidad.

2.1. Mecanismos de la evolución

• La evolución biológica es un proceso natural basado en el cambio de seres vivos a lo largo del tiempo y es la responsable de la biodiversidad.

• La idea central de la evolución por selección natural es la variabilidad en la descendencia y que la causante de estas diferencias son básicamente genéticas.

• Los mecanismos para lograr estas variaciones son:

• Mutaciones: Alteraciones del material genético, que pueden ser alteraciones puntuales del ADN o alteraciones de la estructura y/o número de cromosomas. Las mutaciones dan lugar a diferentes alelos que pueden suponer un beneficio o un perjuicio y aumentar o disminuir las posibilidades de tener descendencia y que estos descendientes hereden esas características.

• Selección natural: Actúa de filtro según las condiciones ambientales que van a marcar qué características son mejores para la supervivencia.

• Recombinación genética: Crea nuevas combinaciones de alelos.+

• La unidad básica de la evolución son las poblaciones no los individuos.

2. 3. La aparición de nuevas especies: especiación

• Especie: grupo de organismos que comparten un conjunto de genes y pueden reproducirse entre sí originando una descendencia fértil.

• La especiación: Es el proceso por el cual en un grupo de organismos, algunos se diferencian por causas adaptativas y se separan, dando lugar a otro grupo parecido pero con adaptaciones diferentes que con el paso del tiempo, dejan de reproducirse con los del grupo inicial, dando lugar a una especie nueva.

• Formación de nuevas especies:1. Producción de cambios evolutivos en las poblaciones2. Aislamiento genético de la población (Aislamiento reproductivo)

• Barreras geográficas: Islas o lagos• Barreras sexuales: Diferencias anatómicas o diferentes periodos fértiles• Barreras fisiológicas: Incompatibilidad de gametos (No fecundación)• Barreras cromosómicas: Cambios en nº o estructura de cromosomas.• Barreras etológicas: Diferencias de comportamiento como cambio de

hábitos en alimentación o el cambio diurno a nocturno o viceversa3. Diferenciación gradual:4. Especiación: Aunque desaparezcan las barreras es imposible la reproducción

• Especiación alopátrida: Se produce cuando una población queda aislada físicamente debido a una barrera geográfica.

• Especiación simpátrida: Se produce cuando en una población se generan barreras reproductivas que impiden el flujo genético entre determinados individuos

3. Sistemas de clasificación.• El estudio del elevado número de especies que habitan la Tierra, solo es posible con un ordenamiento

en grupos.

• Los grupos poseen una serie de características que son comunes y otras que son particulares, ya que están relacionados entre sí por vías evolutivas. La identificación y la agrupación se harán en categorías homogéneas.

• Las ventajas de estas clasificaciones es la ayudar al estudio de los seres vivos y poder incluir los nuevos descubrimientos en alguno de los grupos establecidos.

• A su vez las clasificaciones han de ser susceptibles de ser probadas y modificadas si fuera necesario

• Los criterios de clasificación deben ser objetivos y discriminatorios.

• Con el tiempo, en función de los conocimientos, las clasificaciones de los seres vivos han variado mucho.

3.1. Primeros intentos de clasificación• Se hicieron agrupando a los seres vivos en categorías artificiales

atendiendo a criterios más o menos arbitrarios. Por ejemplo:

• Aristóteles (S. IV a. C): Clasificó a los seres vivos en dos grandes grupos y categorías internas:

• Reino Vegetal

• Reino Animal:

• Animales con sangre

• Animales sin sangre

• Teofrasto (S. IV a. C):

• Reino Vegetal: Árboles, arbustos, subarbustos, hierbas

• Reino Animal

• Carl von Linneo (S. XVIII): Establece las bases de la actual taxonomía y nomenclatura. Crea las categorías taxonómicas utilizadas en la actualidad y establece el sistema de nomenclatura binomial. Su método consiste en clasificar a los seres vivos en grupos (categorías) dispuestas de manera jerárquica, de modo que cada grupo abarca uno o varios grupos del nivel inferior.

3.2. Sistemática, taxonomía y nomenclatura.• Sistemática: Ciencia encargada de crear sistemas de clasificación que expresen los distintos grados de

semejanza entre los seres vivos y reflejen las relaciones evolutivas entre todos ellos. Su objetivo es hacer una clasificación natural de los organismos. Esta ciencia utiliza la taxonomía y la nomenclatura como herramientas.

• Taxonomía: se ocupa de la ordenación de los seres vivos, proporcionando los principios, reglas y procedimientos para realizar su clasificación. Los grupos se llaman taxones. Cada uno de los niveles jerárquicos forma una categoría taxonómica, las más importantes, de menor a mayor, son: la especie, el género, la familia, el orden, la clase, el fílum o división y el reino. Las categorías pueden ser dobladas designando subcategorías con el prefijo sub- o supercategorias con el prefijo supra-.

• Nomenclatura: se encarga de dar nombre a los distintos organismos vivientes. Actualmente se utiliza el sistema de nomenclatura binomial para designar a cada una de las especies de seres vivos.

• El sistema de nomenclatura binomial (Linneo1753) considera la especie como unidad básica de clasificación y consiste en nombrar cada especie con un nombre formado por dos palabras (de raíz latina o griega), el nombre genérico y el epíteto especifico. Ej Homo sapiens.

• Se utiliza este sistema por:• La mayoría de especies no tiene nombre común.

• Sistema universal: común a todos los idiomas e independiente al nombre vulgar dado en cada región

Categoría taxonómica

ReinoAnimal Planta

División/ filumChordata Magnoliophyta

ClaseMammalia Magnoliopsida

OrdenPrimate Fagales

FamiliaHomínidos Fagáceas

GéneroHomo Quercus

EspecieHomo sapiens Quercus rotundifolia

3.3. La evolución como fundamento de la clasificación: la filogenia.• Darwin S. XIX: La teoría de la evolución trata de dar respuesta al cambio de los

organismos a lo largo del tiempo, y la aparición de nuevos grupos relacionados a partir de un antecesor común.

• Las categorías taxonómicas ahora representan grados de parentesco evolutivo.

• En la actualidad se utiliza el sistema taxonómico de clasificación natural, que intenta agrupar a los organismos empleando dos tipos de criterios que se basan en:

• Los caracteres morfológicos y funcionales. Estos caracteres se utilizan para establecer semejanzas y diferencias entre los organismos, y en la presencia de órganos homólogos.

• El parentesco evolutivo del análisis del registro fósil o las características bioquímicas.

• La filogenia se encarga de establecer las relaciones evolutivas entre los diferentes grupos, pretende clasificaciones naturales no fundamentadas en criterios arbitrarios. Las relaciones filogenéticas se construyen a partir de diferentes pruebas de la evolución: la paleontología, la anatomía comparada, la embriología, el estudio comparativo de proteínas y ácidos nucleicos de organismos vivos, la genética, la citología, la etología, la biogeografía, etc. Estas relaciones se representan gráficamente en arboles filogenéticos o dendrogramas

• Cronología de las clasificaciones

En la base del tronco se sitúa el antepasado común y de él parten ramas que se van diversificando. Cada una engloba las distintas categorías taxonómicas hasta llegar a la periferia, donde se encuentran las especies actuales

3.4. Tendencias actuales.

• Filogenia molecular: Consiste en aplicar las técnicas de secuenciación de ADN, ARN y proteínas y la comparación de estas secuencias en diferentes seres vivos para conocer su relación evolutiva.

• Carl Woese (1990)• Cavalier Smith