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BIOL 3052 - Primavera 2016
Dr. Fernando J. Bird-Picó 1
Cap. 22Evolución Darwiniana
Dr. Fernando J. Bird-PicóDepartamento de BiologíaRecinto Universitario de
Mayagüez
Arte prehistórico
BIOL 3052 - Primavera 2016
Dr. Fernando J. Bird-Picó 3
Visión clásica
• Empédocles: las fuerzas del amor• Aristóteles: filósofo griego; las especies
eran fijas (tipos u eidos) y las organizaba en una scala naturae
• Viejo Testamento: las especies fueron creadas por Dios y eran perfectas
Carolus Linnaeus
• Lineo: interpretó que las adaptaciones de los organismos eran evidencia de que el Creador las había diseñado para un propósito específico
• Lineo fue el fundador de la taxonomía, que es la rama de la biología que estudia la clasificación de los organismos
Evolución
• Descendencia con modificación• Tiene sus raíces en trabajos y
observaciones de diferentes ramas
1809
1798
1812
1795
1830
17901809 1831−−−−36
1844
18591870
Lamarck publishes hishypothesis of evolution.
Malthus publishes“Essay on the Principle
of Population.”
Hutton proposeshis principle of
gradualism.
Charles Darwinis born.
Darwin travels around the world on HMS
Beagle.
The Galápagos Islands
Darwin writes his essay on descent with modification.
On the Origin of Species is published.
While studying species in the Malay Archipelago, Wallace sends Darwin his hypothesis of natural selection.
1858Cuvier publishes his extensive studies of vertebrate fossils.
Lyell publishesPrinciples of Geology.
Figure 22.2
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Paleontología
• Estudio de los fósiles, desarrollada por el científico francés Georges Cuvier
• Cuvier creía en el catastrofismo ; el umbral entre los estratos de sedimentos eran la representación de los eventos catastróficos
• James Hutton y Charles Lyell: uniformitarianismo ; influencia en Darwin
Fósiles y la geología
Fig. 22-3
Estratos modernoscon fósiles más recientes
Camadas de Sedimentos depositados
Estratos antigüosCon fósiles más viejos
Lyell:“Principios de Geología” en
1830.Elimina el
catastrofismo; establece el uniformita-rianismo
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Thomas Malthus“An Essay on the Principle of
PopulationAn Essay on the Principle of
Population, as it Affects the Future Improvement of Society with Remarks on the Speculations of Mr. Godwin, M.
Condorcet, and Other Writers.”LONDON, PRINTED FOR J.
JOHNSON, IN ST. PAUL'S CHURCH-YARD, 1798.
Este trabajo que tuvo gran influencia en
Darwin
Viaje de Darwin en el HMS Beagle
Figure 22.5
Darwin in 1840, after his return from the voyage
TheGalápagosIslands
NORTHAMERICA
ATLANTICOCEAN
PACIFICOCEAN
PACIFICOCEAN
Pinta
MarchenaGenovesa
Equator
Chile
SantiagoDaphneIslands
Fernandina
Isabela SantaCruz
SantaFe San
Cristobal
EspañolaKilometers
0 20 40 Florenza
Pinzón
SOUTHAMERICA
AFRICA
EUROPEGreatBritain
HMS Beagle in port
Equator
PACIFICOCEAN
Malay Archipelago
AUSTRALIA
TasmaniaNewZealand
Brazil
Argentina
Cape Horn
And
es M
tns.
Cape ofGood Hope
Darwin
• 1844 escribe un ensayo sobre el origen de las especies y selección natural, pero no presenta su teoría públicamente
• Junio de 1858: recibe manuscrito de Wallace
• Darwin se apresura y se presentan ambos trabajos en 1859
Darwin 1859
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Publicación del Origen
de las Especies
Des
cend
enci
a co
n m
odifi
caci
ón
Figure 22.8
Hyracoidea(Hyraxes)
Sirenia(Manatees and relatives)
†Moeritherium
†Barytherium
†Deinotherium
†Mammut
†Platybelodon
†Stegodon
†Mammuthus
Elephas maximus (Asia)
Loxodonta africana (Africa)
Loxodonta cyclotis (Africa)
Years agoMillions of years ago
60 34 24 5.5 2104 0
Descendencia con modificación
1. Miembros de una población muestran variación en sus rasgos (polimorfismo )
2. Rasgos se transfieren de parentales a la progenie (genética )
3. Hay sobreproducción de progenie más que la que puede tolerar el medio ambiente
4. Falta de recursos y competenciaocasionan la muerte de algunos de la progenie; los que subsisten se reproducen
Variación poblacional
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Polimorfismo
Variación geográfica en el ratón
casero
Sobreproducción
Nube de Esporas
Figure 22.11
Nube de esporas
Potencial Reproductivo
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Selección artificial: CruciferaceaeFigure 22.9
Brusselssprouts
Kale
Selection for leaves
Selection for axillary (side) buds
Selection for apical (tip) bud
Cabbage
Broccoli
KohlrabiWild mustard
Selection for stems
Selection for flowers and stems
Selección Natural: Compendio
• Individuos con ciertos rasgos heredables sobreviven y se reproducen en mayor frecuencia que otros individuos
• A través del tiempo, la selección natural aumenta la adaptación de los organismos a su medio ambiente
• Si el medio ambiente cambia a través del tiempo, la selección natural puede resultar en nuevas adaptaciones a estas nuevas condiciones y producir nuevas especies
Figure 22.12
Un mantis ojo de flor enAfrica del Sur(a) Un mantis de flor en Malasia
(b) Un mantis hoja en Borneo
Especiación - producción de especies nuevas a partir de especies existentes
• Dos formas básicas de especiación (hay otras):a) alopátrica: se forma la nueva especie cuando una población se separa geográficamente de los otros miembros de su especie y evolucionagradualmente.b) simpátrica: la población forma una especie dentro de la misma región geográfica y resulta de la hibridación (reproducción entre dos especies diferentes)
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Aislamiento Reproductivo
• I) Aislamientos precigótico (previene fecundación):– a) aislamiento temporal : los dos grupos se reproducen en
diferentes temporadas.
– b) aislamiento ecológico : dos especies cercanas viven y se reproducen en diferentes hábitats.
– c) aislamiento por comportamiento : Los machos y hembras de los diferentes grupos tienen rituales de cortejo específicos no reconocidos por otros grupos.
– d) aislamiento mecánico : diferencias anatómicas evitan el apareamiento
– e) aislamiento gamético : incompatibilidad entre el óvulo y espermatozoide de las diferentes especies.
• II) Aislamiento postcigótico : La progenie del cruce entre miembros de dos especies diferentes es abortado, es estéril o solo puede cruzarse una vez.
Selección Natural
• Los individuos no evolucionan; solamente las poblaciones a través del tiempo
• La selección natural solamente afecta la frecuencia (aumenta o disminuye) de los rasgos heredables en la población
• Las adaptaciones varían en diferentes medios ambientes
Darwin 1874
Darwin
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Estructuras Homólogas
• Similitudes Estructurales Básicas – estructuras pueden ser utilizadas de
diferentes maneras
• Se derivan de una misma estructura– en un ancestro común
• Nos indican las afinidades evolutivas del organismo
HUMANOGATO BALLENA MURCIELAGO
Húmero
HúmeroRadio
Radio
Radio
5
4 1
1
5
1 3Falanges 4 2
1 2Falanges 3
5
4 32
2345
Metacarpal
Metacarpal
Ulna
Ulna
Ulna
Carpal
Carpal
Carpal
EspinaHomología en Plantas
Zarcillos
Hojuela
Peciolo de hoja
Estípula
Tallo
Homología en Plantas
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Ejemplo: rabo prensil
• Mono, kinkayú, puerco espín, oso hormiguero, lagartos, culebras
Convergencia en ser fusiforme
Paralelismos y convergencias evolutivas Caracteres Homoplásicos
• Evolucionan independientemente– Poseen función similar en organismos que
no estan cercanamente relacionados
• Demuestran evolución convergente– organismos con ancestros separados se
adaptan de forma similar a ambientes comparables
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HomoplasiaEmbriología Comparada
• Revela homologías anatómicas que no son visibles en el organismo adulto
Fig. 22-18
Embrión HumanoEmbrión de pollo (LM)
Sacos o bolsasfaríngeas
Cola Post-anal
Record Fósil• Roca sedimentaria
– camadas ocurren en secuencia de deposición
– Camadas recientes depositadas sobre las mas viejas
• Fósiles índice
– Caracterizan una camada en específico
• Radioisótopos
– en la roca, nos permiten medir de forma precisa la edad de la misma
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Media Vida de Radioisótopos Fósiles
Evolución de la Ballena
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Fósil transicional: Ambulocetus pakistani
Divergencia en las BallenasCladogramas de
relaciones evolutivas de las
ballenas
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Aardvark ( Orycteropus afer ) Hormiguero gigante ( Myrmecophaga tridactyla )
Pangolín ( Manis crassicaudata )
Estructuras Vestigiales
• Remanentes no-funcionales o degenerados de estructuras funcionales en organismos ancestrales
• Algunas estructuras ocasionalmente se vuelven vestigiales– A medida que las especies se adaptan a modos
de vida diferentes
• A nivel molecular es la presencia de genes compartidos entre los descendientes de un ancestro común
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Pelvis vestigial en culebra boa y su homología a pelvis humana Pelvis vestigial en ballena
Órganos vestigiales
en los humanos
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Biogeografía
• Distribución geográfica de los organismos– afecta la evolución
• Areas separadas del resto del mundo – contienen organismos que evolucionaron
en aislamiento– Son únicos a esas áreas
Deriva Continental
• En una época, los continentes se encontraban unidos formando un supercontinente
• La deriva continental– Ocasionó el que las masas de tierra se
separaran, – Jugaron papel decisivo en la evolución
Fig. 18-15a, p. 404
Pangaea
Fig. 18-15b, p. 404
Laurasia
Gondwana
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Fig. 18-15c, p. 404
N. America Europe
Asia
S. America
Africa
India
Australia
Antarctica
Fig. 18-15d, p. 404
N. America Eurasia
Africa
S.America
Australia
Antarctica
Continentes en movimiento…(a) (b)
Cynognathus Lystrosaurus
AfricaIndia
Sur América
Australia
Antártida
Mesosaurus(c)
Glossopteris(d)
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Zonas Zoogeográficas
Oscilación de niveles marítimos
Oscilación en niveles marítimos
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