Principios de la evolución biológica, y su relación
con la biodiversidad de las especies
Antecedentes y la teoría de la evolución de Darwin y Wallace
La evolución es el cambio
en el reservorio génico de una generación a la siguiente. Puede ser
consecuencia de los procesos, como mutaciones genéticas y cromosómicas,
selección natural, apareamiento no aleatorio, eventos migratorios, y deriva
genética. La evolución genética se define como “el cambio atreves del curso de
las generaciones, de las propiedades de las poblaciones de los seres vivos o de
grupos de poblaciones”
Precursores del evolucionismo
Carlos Linneo (1707-1778): Propuso el concepto de especie y realizo una
clasificación vegetal extensiva basada en los órganos sexuales. Creo el sistema
binomial de nomenclatura (1753) público su sistema naturae (1776) y propuso la
economía de la naturaleza
Georges Cuvier (1769-1832): Planteo una ley de correlacion entre las partes,
donde proponía que existen partes de los organismos que perduran a lo largo del
tiempo, y una ley de la subordinación de los caracteres; a pesar de la
organización anatómica, se concebían funciones más fundamentales asignadas a
algunos órganos, de modo que se podrían reconocer caracteres de mayor peso que
otros al establecer afinidades naturales. Fundó la paleontología. Explico la
extinción de las especies por causa de catástrofes, como el gran diluvio
universal descrito en la biblia. Fue antagonista de Lamarck, a quien le dirigió
estas palabras: “La teoría de la evolución señor Lamarck, pasara a la historia
como un modelo de desatino”.
James Hutton (1728- 1797):
Sustituyo las ideas catástrofes por el principio de uniformitarismo, donde
propuso que lo que ocurre en la tierra no difiere de lo que siempre ha
ocurrido.
Charles
Lyell (1797-1875): Publico the Geological evidence of the antiquity of
man en 1863 y principles of the Geology en 1830. Apoyo el
uniformitarismo de Hutton, pero observe cambios en la corteza terrestre a lo
largo del tiempo. Estableció que la edad del mundo era mucho mayor que la
deducida mediante el génesis y fue una referencia para Darwin.
Jean-Baptiste
Lamarck (1744-1829): Propuso la teoría de transformación que puede
sintetizarse en dos leyes básicas: la ley de uso y del desuso de los órganos y
la ley de la herencia de los caracteres adquiridos. La teoría de Lamarck puede
resumirse a los siguientes enunciados:
·
Los individuos cambian
físicamente durante su vida para adaptarse al medio en el que habitan.
·
Los organismos adquieren caracteres
que no tenían sus progenitores; cambios o caracteres adquiridos que se deben al
uso y desuso de sus órganos.
·
Los caracteres adquiridos se
transmiten por herencia biológica a sus descendientes.
·
La sucesión de cambios
adaptivos muestra una tendencia hacia la complejidad y perfección
Darwin-Wallace: él
en su libro “el origen de las especies” propuso su idea de la evolución, la
cual, según él, se producía por selección natural. En su obra influyeron varios
hechos como, su viaje en el Beagle a las islas Galápagos y a partir de otros
ilustrados, como el economista Thomas Maltus y el geólogo Charles Lyell. La
teoría de la evolución por selección natural se puede resumir en los siguientes
puntos:
·
Existe en los organismos una
lucha por la supervivencia. La mayoría de las especies tienen una elevada
capacidad reproductiva. Si todos los invididuos de una población se reprodujeran,
se crearía una sobrepoblación; esto no ocurre porque los recursos del medio son
limitados como el alimento y el espacio, entonces hay una lucha por la
supervivencia.
·
Entre los individuos de una
población existe variabilidad. Dentro de una población, no todo son exactamente
iguales, entre ellos puede haber ciertas diferencias.
·
El medio selecciona a los
organismos mejor adaptados. Dentro de una población, aquellos individuos que
presentan una variación “ventajosa” para un determinado ambiente.
Teoría fijista
El fijismo o teorías fijitas es una creencia
que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido
básicamente invariables desde la
Creación. Las especies
serían, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los fósiles serían
restos de los animales que perecieron en los diluvios bíblicos o bien caprichos
de la naturaleza.
El fijismo describe la
naturaleza
en su totalidad como una realidad definitiva, inmutable y acabada.
Evolución y fijismo
Esta creencia se opondría a la
teoría
de la evolución, que parte de
Darwin, estando muy relacionada con el
creacionismo,
teoría principalmente cristiana, aunque también se da en otras religiones, que
sostiene que el universo fue creado por Dios tal y como lo conocemos.
Siguiendo la Biblia, algunos seguidores de estas teorías se atreven a datar la
creación del universo en una fecha ridículamente cercana, alrededor de seis mil
años, dando incluso el día y la hora a la que se produjo.
Esta teoría sostiene además que los seres vivos han permanecido iguales desde
la creación, siendo la forma en la que conocemos las especies la única
existente.
Teoría del
transformismo
El transformismo propuesto
por Lamarck plantea que las especies van cambiando sus características a lo
largo del tiempo de una manera gradual. La adaptación al ambiente que motiva el
cambio evolutivo debía tener un mecanismo en la selección natural, concebida
como resultado de la variabilidad natural hereditaria de los individuos de una
especie y que la tasa diferencial de éxito reproductivo depende de la tasa de
supervivencia entre las distintas variantes genéticas presentes de la
población.
Lamarck
baso su teoría en dos suposiciones:
A) Ley
de uso y desuso:
Según esta ley, si alguna parte del cuerpo se
usa repetidamente, crece y se desarrolla; en cambio, las que no usan se
deshabilitan lentamente, se atrofian y pueden desaparecer.
B) Ley
de la herencia de los caracteres adquiridos:
Esta ley considera que cualquier animal
puede transmitir a sus descendentes aquellos caracteres que ha adquirido
durante su vida.
Teoría del
catastrofismo
Es una teoría científica formulada por Georges Cuvier, la cual explicaba que
los cambios biológicos y geológicos en
nuestro planeta se debían a cabios repentinos y violentos como las catástrofes,
que dan nombre a la teoría. Cuvier propuso que los fósiles eran el resultado básico de la extinción de
animales creados por Dios en las catástrofes bíblicas o producto de sucesivas
creaciones.
Un
problema por enfrentar era el de los fósiles y su origen. Cuvier interpreto que
los fósiles eran restos de organismos que habrían existido, es decir, sabía que
en épocas remotas habían vivido seres muy diferentes a los actuales.
Teoría del uniformismo
El
uniformismo se opone al catastrofismo. Es un principio según el cual los
procesos naturales que actuaron en el pasado son los mismos que actúan en el
presente: “el presente es la clave del pasado”
el uniformismo actúa sobre una hipótesis regulativa en todas aquellas
ciencias que tratan con el pasado y cuyo objeto de estudio se encuentra más
allá del alcance de la observación directa.
El
paleontólogo Stephen Jay Gould puso de manifiesto que el uniformismo, a pesar
de ser tratado a menudo como una sola idea, es de hecho una familia de 4
principios relacionados pero no idénticos:
1) Uniformidad
de la ley
2) Uniformidad
de la clase
3) Uniformidad
del grado
4) Uniformidad
de resultados
Mientras
que el primer sentido del término ha sido universalmente aceptado y el ultimo
universalmente rechazado, la segunda y la tercera acepciones siguen siendo polémicas.
Esta
teoría afirma que las especies se transforman a lo largo de sucesivas
generaciones y que, en consecuencia están emparentadas entre sí al descender de
antepasados comunes.
En
1809, Lamarck publico su obra filosofía zoológica, donde expone su teoría de la
evolución por medio de la adaptación de las especies al medio y la creación
desarrolla a atrofia de los órganos necesarios para esta adaptación.
Teoría Darwin-Wallace
Es
la teoría de la evolución por selección natural. Todos los seres vivos están
más o menos adaptados al medio donde viven. Especies diferentes poseen características diversas, pero acordes con su
modelo de vida; las ballenas, por ejemplo mamíferos terrestres, poseen aletas
en lugar de brazos o piernas, adaptación apropiada para la vida acuática.
Darwin
se inspiro en el trabajo del economista ingles Thomas Malthus, quien en su
ensayo de la población, sostienen que nacen más niños que los llegan a la
madurez y que factores tales como fuentes limitadas de alimento, guerras,
enfermedades y otras influencias importantes en “la lucha por la existencia”
Los
hechos de la evolución de y sus causas, tal
y como fueron presentados por Darwin y Wallace, se pueden resumir en los
siguientes puntos:
§ Sobreproducción:
Los organismos; debido a su capacidad para reproducirse, producen más
descendencia de la que puede sobrevivir o llegar a la madurez.
§ Constancia de tamaño de la
población: A pesar de la tendencia de una especie para
aumentar su población, la población permanece más o menos constante en periodos
largos; por consiguiente; debe existir
un grado apreciable de mortalidad debido en parte a la limitación de alimento y
espacio.
§ Variación:
Todos los miembros de una especie dada no son semejantes, pues presentas
variaciones en muchas de sus características.
§ Selección natural:
Las variaciones que favorecen a los organismos en la competencia por sobrevivir
en un medio dado; favorecerán su existencia en comparación con aquellos
organismos y sus descendientes, que poseen
menos variaciones adecuadas.
§ Herencia:
puesto que la herencia es un hecho- como
lo indica la semejanza entre progenitores y progenie-, los individuos
supervivientes pasaran la mayoría de sus variaciones o adaptaciones favorables
a las generaciones sucesivas.
Principales causas de
la variabilidad genética y el cambio evolutivo. Fuentes de variabilidad en las
poblaciones.
Mutaciones:
La
mutación, según De Vries en 1901, es cualquier cambio heredable en el material hereditario que no se puede
explicar mediante segregación o recombinación. La mutación es la fuente
principal de la variabilidad genética en las poblaciones.
Recombinación
genética: La recombinación genética se lleva a cabo en la profase I
de meiosis, en el momento del entrecruzamiento cromosómico trae consigo nuevas
combinaciones de genes que se manifiestan.
Factores
constantes de cambio en las poblaciones
Flujo de genes: Es
el intercambio de genes entre poblaciones diferentes, normalmente relacionadas,
mediante un cruzamiento. Por ejemplo, los genes circulan de una planta a otra
por causa de la transferencia de polen.
Deriva genética
La deriva genética o génica
consiste en cambios en las frecuencias génicas debido a que los genes de una
generación dada no constituyen una muestra representativa de los genes de la
generación anterior. Podemos definir, entonces la deriva genética como cambios
en las frecuencias genéticas por error de muestreo en las poblaciones finitas.
Otra forma de la deriva génica es como
el 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 de
los más frecuentes, dando como resultado a la disminución en la diversidad
genética de la población.
El equilibrio de
Hardy-Weinberg describe el estado estacionario de las frecuencias alelicas y
genotípicas que existirían en una población ideal en la cual se cumplieron
cinco condiciones u demuestra que la recombinación genética que resulta de la
meiosis y de la fecundación no cambio
por sí misma la frecuencia e los aleleos en la reserva de fines.
Interacción con el
ambiente
Los animales poseen la
capacidad de obtener, registrar y procesar la información acerca de las
condiciones en que se encuentra el medio ambiente, es un factor influye, entre
otros aspectos, en sus siclos reproductivos así como en el desarrollo de sus
crías.
Apareamiento no
aleatorio
La selección de la pareja no es al azar.
A fin de que se mantenga el equilibrio Hardy- Weinberg, cada macho de una
población debe tener igual oportunidad
de aparearse con cada una de las hembras, pero en realidad es el apareamiento
no aleatorio es la regla en la mayoría de las poblaciones. Por ejemplo, en
algunas especies; los machos y las hembras con una característica fenotípicas
similares tienden a ser parejas.
Principio de la selección
natural y su relación con la genética de las poblaciones
Teoría
sintética: La teoría sintética de la evolución es
también llamada neodarwinismo, porque es el intento de fusionar el darwinismo
clásico con la genética moderna. Fue formulada entre las décadas de 1930 y 1940
del siglo XX por científicos como G.G. Simpson
entre otros. Según esta teoría, los fenómenos evolutivos se explican por
medio de las mutaciones sumadas a la acción de la selección natural.
La teoría sintética se
enfrento a los problemas insuperables que representa la ausencia de fósiles
intermedios entre una especie y otra; por lo tanto algunos autores propusieron
la teoría de “EL EQUILIBRIO PUNTUADO”.
Se conoce como variabilidad
genética a la capacidad de una población o de una especie para formar
combinaciones nuevas dentro de su ADN o material hereditario, esto se origina
en nuevas variaciones. Las mutaciones y la recombinación genética son las
principales fuentes de variabilidad genética, lo cual permite la diversidad
biológica dentro de las poblaciones o
dentro de las especies.
Selección natural
La selección natural es el proceso por
el cual una especie se adapta a su medio ambiente y lleva al cabio evolutivo
cuando individuos con ciertas características poseen una tasa de supervivencia
o reproducción más alta que los otros individuos de una población y pasan estas
características genéticas heredables a sus descendientes. La
selección sexual puede ser intersexual, que es el caso de competición entre
individuos del mismo sexo en una población, o intersexual, que es cuando un
sexo controla el acceso a la reproducción mediante la elección de pareja dentro
de la población. Normalmente, la selección intersexual se da en forma de
competición entre machos y la intersexual como elección por parte de las
hembras de los mejores machos, debido al mayor coste que para las hembras
generalmente conlleva la cría. Sin embargo, algunas especies presentan los
papeles sexuales cambiados y es el macho el que se muestra más selectivo a la
hora de escoger pareja. El ejemplo más conocido es el de ciertos peces de la
familia Syngnathidae. También se han encontrado ejemplos
similares en anfibios y pájaros.
Aislamiento
reproductivo
Se le llama reproductivo al
conjunto de características, procesos fisiológicos y comportamientos que
impiden que los organismos de dos
especies diferentes puedan cruzarse o aparearse entre sí. Esto constituye
barreras en la formación de nuevas especies, “especiación” ya que mantienen las
características propias de las mismas a través del tiempo debido a que
disminuyen o directamente impiden el flujo genético entre los organismos de las
diferentes especies.
Genética de
poblaciones
La evolución es un proceso
de cambio genético en el tiempo y la genética de las poblaciones es la
disciplina biológica que sumistra los principios teóricos de la evolución.
En esta ciencia, se parte del supuesto
de que los cambios evolutivos a pequeña escala- los que se dan en el seno de
las poblaciones de las especies- contienen todos los ingredientes necesarios
para explicar toda la evolución. Entonces, la macro evolución, o evolución a
gran escala es la extrapolación en el espacio y en el tiempo de los proceso
básicos que se dan en las poblaciones.
Poza génica: es el conjunto
de todos los genes y alelos que una población porta en un tiempo específico.
Alelo dominante: Son
aquellos que aparecen en el fenotipo de los individuos heterocigotos para un
determinado carácter.
Alelo recesivo: son los que
quedan enmascarados del genotipo de un fenotipo de un individuo heterocigoto y
solo aparecen en el homocigoto para los fines recesivos.
Reserva génica: Es el grupo
completo de alelos únicos presentes en el material genético de la totalidad de
los individuos existentes en dicha población.
Población: Es un subgrupo
dentro de una especie que vive en una misma área o espacio geográfico y está
sujeto a ciertas condiciones ambientales.
http://www.taringa.net/posts/info/3971544/Biotecnolog-a-que-es-ventajas-y-desventajas.html
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