Evolución biológica. Cátedra de Biología Facultad de Ciencias MédicasM. PDF created with pdffactory Pro trial version

Transcripción

1 Evolución biológica Cátedra de Biología Facultad de Ciencias MédicasM dicas-unr

2 El material gráfico de esta presentación forma parte de los siguientes CD rom: "La Evolución" n"; ; "El" ser humano como especie"; "El origen de la vida". Autora: Prof. Dra. Stella Maris Martínez; Edición: Fac.. de Ciencias Médicas M - UNR. 2002

3 La diversidad del mundo viviente es extraordinaria Se han identificado 2,000,000 de especies Existirían entre 10 y 30 millones de especies Es asombrosa la variedad de formas y tamaños

4 Especies identificadas Bacterias 4,760 especies Algas 26,900 especies Protozoarios 30,800 especies Musgos y Helechos 17,000 especies Plantas superiores 250, 750 especies Hongos 46,983 especies Nematodes 24,000 especies Crustáceos 38,000 especies Insectos 751,000 especies Peces 25,000 especies Reptiles 6,300 especies Aves 9,198 especies Mamíferos 4,170 especies

5 El proceso evolutivo Todos los seres vivos, de las bacterias al hombre, pertenecen a una gran familia que se ha desarrollado a través de un proceso de cambio y diversificación en el transcurso de la historia de la vida en la Tierra

6 Teoría de la Evolución Generalización comprensiva y explicativa de los mecanismos implicados en el origen, modificación y extinción de las especies biológicas

7 La evidencia de los fósiles: el mundo viviente es antiguo ( m.a.?) Archaeopteryx -150 m.a. (millones de años)

8 Charles Darwin (Inglaterra, ) Evolución n biológica por selección natural

9 El viaje del Beagle El pinzón de tierra firme

10 Islas Galápagos: diferentes ambientes, diferentes adaptaciones

11 En las poblaciones con reproducción sexual no parece haber dos individuos iguales!

12 Extrañas semejanzas

13 Las ideas de Malthus (Inglaterra, 1798) Las poblaciones pueden crecer, potencialmente, en forma geométrica mientras los recursos lo hacen en forma aritmética

14 Los resultados obtenidos por los criadores de animales domésticos Las modificaciones inducidas por el hombre en los animales domésticos eran claros ejemplos del potencial de modificación de una especie (razas de perro: obtenidas por selección n artificial)

15 Teoría de la Evolución de Darwin: Evolución biológica por la selección natural 1 La selección natural opera sobre variaciones individuales puramente casuales para permitir que se perpetúen los individuos mejor adaptados 1 El Origen de las Especies.. Londres, 1859

16 Variantes individuales Ambiente Diferente adaptación Reproducción diferencial tiempo Acumulación de variaciones heredables tiempo Evolución

17 Los postulados del darwinismo Las especies cambian, surgen nuevas y otras se extinguen El proceso de cambio es lento y gradual Todas las especies están n emparentadas y podemos remontarnos a un origen común n de la vida El cambio evolutivo resulta principalmente por selección n natural

18 El aporte revolucionario de Darwin proponer un mecanismo natural para explicar la génesis, g diversidad y adaptación n de los organismos

19 La crisis del darwinismo Cuáles eran las causas de las variaciones individuales? Cómo se transmitían las características hereditarias? Las especies existían realmente? Había a evidencia fósil f de sustitución de especies por lenta acumulación n de cambios?

20 Neodarwinismo o Teoría Sintética de la Evolución (1950)

21 Aportes de la Genética Las Leyes de Mendel Conceptos de genotipo y fenotipo Las mutaciones son la materia prima del cambio evolutivo Los genes que confieren mayor adaptación al ambiente incrementan la eficacia biológica de los individuos

22 Eficacia biológica Relacionada a la probabilidad de los individuos de sobrevivir y transmitir sus genes a la siguiente generación (genes involucrados en longevidad, fertilidad y viabilidad 1 de la descendencia) 1 viabilidad: posibilidad de vivir

23 Equilibrio de Hardy-Weinberg La composición n genética de una población permanece en equilibrio en ausencia de mutaciones, migraciones y selección natural La herencia mendeliana, por sís misma, no produce cambio evolutivo

24 La evolución se produce por cambios en la composición genética de la población bajo presión selectiva Progresivamente, los genes más beneficiosos se harán más frecuentes en la población

25 Los genes que confieren a los individuos mayor adaptación al ambiente, incrementan la eficacia biológica y bajo presión de la selección su frecuencia en la población será progresivamente mayor

26 Concepto de especie (Ernst Mayr) Conjunto de poblaciones naturales que se cruzan entre sí real o potencialmente y que están reproductivamente aisladas del resto

27 Especiación Si la sustitución de genes es importante, el proceso es irreversible y se originará una nueva especie

28 Un mecanismo de especiación: especiación alopátrica especie A especie A tiempo especie A especie B

29 Aportes de la Paleontología El registro fósilf del caballo mostró que la evolución por la acumulación lenta y gradual de cambios propuesta por Darwin era posible

30 Algunos conceptos importantes Microevolución: pequeños cambios a nivel poblacional que duran períodos limitados Macroevolución: grandes cambios por encima del nivel de especie

31 La microevolución La Biston betularia

32 La macroevolución El gran árbol de la vida

33 El Neodarwinismo sostiene Las especies se mantienen adaptadas al ambiente por cambios graduales de su material genético Cuando los cambios llevan al aislamiento reproductivo surge una nueva especie. Si la adaptación n fracasa la especie se extingue El cambio evolutivo resulta exclusivamente por selección n natural

34 La Teoría del Equilibrio Puntuado (1980) Las especies pasan largos períodos de estabilidad (estasis evolutivo) hasta que en un punto se inicia una etapa de rápidos y drásticos cambios conducen a la extinción o a la especiación El motivo de la crisis son grandes modificación del ambiente

35 La Teoría Neutralista de la evolución (1983) La mayoría a de los genes mutantes (nuevos alelos) ) son selectivamente neutros Sólo interviene un número n relativamente pequeño o de gametos de entre el amplio número n de gametos masculinos y femeninos posibles El azar (y no la función) n) es responsable de la difusión n y fijación n de numerosos alelos en la población La selección n natural no explica la mayoría a de los cambios genéticos

36 Hay una especie de diálogo entre los datos y las teorías 1 La progresiva falta de adecuación de una teoría con la realidad causa anomalías que llevarán, finalmente, a sustituir la teoría antigua por una nueva con mayores poderes explicativo y predictivo 1 Juan Luis Arsuaga.. España, a, 2002

37 La evolución humana Pisadas humanas (-3.6 m.a) de Laetoli, Tanzania, África. Descubiertas por Mary Leaky, 1979

38 Los primeros mamíferos Origen: -200 a -250 m.a. Evolucionaron a partir de reptiles primitivos Radiación n brusca a partir de la extinción n de los dinosaurios (-65( m.a.).) Amamantan a sus crías Homeotermos Cuerpo cubierto de pelo

39 Género primate: sus adaptaciones evolutivas Visión n binocular Manos con cinco dedos, pulpejo y uñas u planas Inteligentes (desarrollo progresivo del cerebro) Pulgar oponible Buena coordinación n ojo- mano Muy sociales Poco especializados

40 Primates Prosimios (loris, lémures) Monos del Nuevo Mundo Monos del Viejo Mundo Primates antropomorfos: gibón, orangután, gorila, chimpancé Homínidos 1 : Homo sapiens y sus ancestros fósiles 1 : clasificación n tradicional

41 Clasificación cladogenética 1 Homínidos nidos: Homininos y Primates antropormorfos Homininos: : Homo sapiens y sus fósiles f ancestrales (primates bípedos) b 1 Clado: : conjunto de especies emparentadas con un antepasado común

42 Arbol filogenético Primates antropomorfos orangután gorila chimpancé hombre - 6 a 4 m.a. homínidos - 8 a 6 m.a. -12 m.a.

43 Homo sapiens y los primates antropomorfos actuales Ancestros comunes Casi todos omnívoros Igual fórmula f dental Fonación n compleja Gran desarrollo cerebral Complejas relaciones sociales Usan herramientas

44 Hombres y chimpancés Homo sapiens Pan paniscus Pan troglodita

45 Otra manera de pensar Los grandes simios son compañeros genéticos de la humanidad Homo sapiens Homo paniscus Homo troglodita

46 Conceptos Homínidos nidos: Conjunto de especies de la familia humana (todas extinguidas excepto Homo sapiens) Hominización: proceso evolutivo que a partir de ancestros comunes con el chimpancé lleva a la aparición n de Homo sapiens

47 Homínidos (clasificación tradicional) Australopithecus Homo: habilis erectus ancestros de H. sapiens o sólo líneas colaterales? sapiens

48 Australopithecus: bipedestación Homo: aumento progresivo de la capacidad cerebral

49 África es la cuna de la Humanidad

50 Australopithecus (-4 Ma) Varias especies identificadas (anamensis, afarensis, africanus, sediba) Vivieron en África 400 a 500 cm 3 de capacidad craneana Bipedestación Lucy :: fósil f de A. afarensis descubierto por Donald Johanson. Etiopía, 1974

51 Australopithecus afarensis: la niña de Dikita (2006)

52 La bipedia fue primero...(-4 m.a.?)

53 ...y el desarrollo cerebral después Cranial Capacity (cc) Date (Ma)

54 Homo habilis (-2 Ma) Vivió en Africa 700 cm 3 de capacidad craneana Usó herramientas

55 Homo erectus (-1.5 Ma) Salió de África Numerosas variantes geográficas 1000 cm 3 de capacidad craneana Empleó el fuego Vivió en cavernas Se extinguió tardíamente amente

56 Homo sapiens ( años) Nuestra especie Origen en Africa Sobrevivientes de un cuello de botella (-50000( a.) Más s de 1400 cm3 de capacidad craneana La especie única

57 Homo sapiens: la salida de Africa ( a años) Descendemos de una pequeña población n de supervivientes (menos de diez mil individuos)?

58 La Eva mitocondrial: estudios sobre el ADNm Una mujer africana ancestral a toda la humanidad actual. Habría a vivido hace unos a. Poseía a el ADNm del que desciende todo el ADNm de las actuales mitocondrias humanas (estudios del linaje matrilineal)

59 Homo neanderthalensis Existió hace a a. Vivió en Europa y Asia Adaptado al ambiente glacial 1500 cm 3 de desarrollo cerebral Diferente organización n del cerebro

60 Homínidos más antiguos: Ardipithecus ramidus, Orrorin tugenensis, Saelanthropus chadensis Toumai: -7 m.a. (Chad, Africa, 2002)

61 Homo sapiens: una sola rama verde Millions of years ago Homo? Australopithecus garhi? Kenyanthropus platyops Australopithecus africanus?? Orrorin tugenensis? Australopithecus Australopithecus robustus boisei Australopithecus afarensis Australopithecus anamensis? Ardipithecus ramidus??? Australopithecus aethiopicus

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64 Otro posible camino evolutivo Australopithecus podría a ser colateral a la línea evolutiva humana

65 Algunas conclusiones: Somos animales La humanidad actual pertenece a una única especie: Homo sapiens África es la cuna de la humanidad Compartimos ancestros comunes con especies actuales Resultamos de un largo y probablemente errático proceso evolutivo Estamos en estasis evolutivo

66 La adaptación al medio por selección natural ha sido uno de los mecanismos más importantes en la evolución, pero nosotros los Homo sapiens, que hemos llegado a independizarnos de la naturaleza y que en cierto modo nos hemos desnaturalizado, seguiremos evolucionado? se puede decir que la evolución se ha detenido en el hombre actual? Sin duda, falta mucho por conocer en la descripción de la historia de la vida Juan Arzuaga

67 Luigi Cavalli-Sforza (Génova, Italia, ) Todo lo que se escribe de ciencia puede ser modificado. La ciencia debería proporcionar certezas? En realidad, sólo s pueden darlas la religión n (a quien las acepte). El hecho de que cada religión n ofrezca certezas distintas puede ser preocupante, pero al parecer esto no perturba a los creyentes. Lo mismo se puede decir de ciertas convicciones políticas ticas