Comprendiendo la evolución

En el siguiente sitio hallaran una breve introducción al origen de las especies por selección natural, destacando los aspectos relevantes de la teoría de Charles Darwin en contraste con la teoría Lamarckiana.

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A continuación, cliqueando sobre la imagen: "Bienvenidos a la evolución" recorrerán las ideas centrales de la evolución, las pruebas de la evolución, la importancia de la evolución para la vida cotidiana, las ideas equivocadas sobre la evolución; éstos son algunos de los temas que se encuentran en el sitio creado por el University of California Museum of Paleontology con la colaboración de la National Science Foundation y con la traducción al español de Cristina Fernández López www.cftraducciones.com por iniciativa de la SESBE

Finalmente, les comparto una frase de Theodosius Dobzhansky, para reflexionar:

 "En biología nada tiene sentido si no es a la luz de la evolución"

Los mecanismos del cambio evolutivo

    Las células de los organismos contienen en el ADN de sus cromosomas la información que determina las características del individuo. Un gen es un segmento de ADN ubicado en un lugar específico de un cromosoma. Cada gen está conformado por un grupo de nucleótidos (monómeros que forman el ADN) ordenados de un modo particular. La secuencia de nucleótidos determina la secuencia de los aminoácidos que formarán una proteína particular.

    Las secuencias de los nucleótidos pueden ser ligeramente diferentes en un lugar particular del gen. Estas secuencias diferentes se denominan alelos.

    Así, cada alelo es una alternativa del gen que determina una variante diferente de una misma característica. Por lo general, existen dos o más alelos de un mismo gen, los cuales pueden ser iguales o diferentes entre sí. Si el individuo presenta dos alelos iguales en el gen, se dice que es homocigota para esa característica particular; en cambio, si posee dos alelos distintos, se lo llama heterocigota para ese carácter específico.

    El conjunto de genes de un individuo constituye su genotipo y se expresa en sus características físicas o conductuales, llamadas en conjunto, fenotipo.

    Muchas de las proteínas sintetizadas a partir de la información genética tienen función enzimática, es decir que catalizan reacciones específicas en las células. Por ejemplo, si un animal posee pelaje negro (fenotipo) es porque tiene el alelo cuya secuencia de nucleótidos codifica la síntesis de una enzima que permite la fabricaicón de un pigmento oscuro. Si, en cambio, el individuo no posee ese alelo en el gen que determina el color del pelaje, no se sintetiza la enzima que permite fabricar el pigmento oscuro, y por lo tanto, el pelaje es blanco.

   

     Para que ocurra la evolución, debe haber variaciones entre los individuos. Estas variaciones resulta de las distintas variante de un gen dado que gobierna un determinado carácter biológico. Gracias a estas variaciones, las poblaciones pueden responder a los cambios que se producen en el ambiente: son la materia prima de la evolución.

   

     El conjunto de genes de una población constituye lo que se denomina su acervo o reservorio genético, el que está compuesto por todos los alelos de todos los genes que se encuentran en los miembros de una población.

    En una población, los individuos pueden ser portadores de uno u otro de los alelos y, por consiguiente, presentar una u otra de las distintas constituciones determinadas por los distintos alelos. Si un individuo tiene una combinación favorable de alelos en su genotipo, es más probable que sus alelos estén presentes en proporción incrementada en la generación siguiente. De modo inverso, si la combinación de alelos no es favorable, es menos probable que el individuo sobreviva y se reproduzca; de ese modo, la representación de sus alelos en la generación siguiente se reducirá. La evolución puede, entonces, comprenderse como una "modificación progresiva de la composición genética de las poblaciones" o como un cambio en la frecuencia de los genes en el seno de aquellas.

    

    En condiciones ideales, las frecuencias de los alelos de una población se mantienen estables generación tras generación. Este equilibrio, conocido como Ley de Hardy-Weinberg, raramente se mantiene, pues existen distintos factores que lo alteran e indican un proceso evolutivo. En otras palabras, para que exista evolución debe haber un cambio en las frecuencias de los genes de la población.

    

    Pero, ¿cuáles son esos factores o mecanismos?  Descúbrelos en el siguiente link, AQUÍ.

Este video muy didáctico y mnemotécnico resume esos mecanismos:



ACTIVIDAD:

1. ¿Qué es el acervo genético de una población? A la luz de los conocimientos biológicos actuales, ¿cómo puede definirse la evolución?
2. Describe qué factores pueden alterar el equilibrio genético de la población.
3. A continuación se presentan tres situaciones. Determina a cuál de los factores explicados previamente corresponde cada una.

• a)  La caza indiscriminada de elefantes marinos en las costas de California redujo drásticamente el número de individuos y en consecuencia, su variabilidad genética.
• b)  Ante la llegada de un grupo de ratones de pelaje negro a una población donde la mayoría de los ratones eran blancos, se notó al poco tiempo una predominancia de ratones de color negro en la población.
• c)  La autopolinización en  determinadas plantas provoca una disminución en la variabilidad genética.

Reproducción sexual en plantas: la polinización

   Las plantas no evolucionaron originando bellas, coloridas y perfumadas flores para agradar a los seres humanos, sino para atraer a insectos, pájaros e incluso mamíferos polinizadores. La gran variedad de flores, sus formas, colores, aromas, cantidad de néctar y de polen son producto de la evolución. A su vez, el conjunto de sus polinizadores: colibríes, insectos como mariposas, abejas, abejorros, escarabajos, moscas, polillas y mamíferos como murciélagos, han evolucionado con características apropiadas para alimentarse de ellos. Esta evolución conjunta entre plantas y polinizadores se llama coevolución. Observando las adaptaciones de las plantas y las especies que las polinizan, los biólogos predicen qué animal polinizará una planta guiándose por la forma, el color y el olor de las flores.

   Para que ocurra fecundación, debe producirse polinización, tanto de gimnospermas como en angiospermas.

ACTIVIDAD: Antes de ver los videos, sigue el enlace AQUÍ y encontrarás información útil.

1-  Diferenciá los términos fecundación y polinización.
2-  Diferenciá las plantas gimnospermas de las angiospermas.
3-  Completá un cuadro como el siguiente con las características de cada grupo:

Grupo	Presencia de flores	Tipo de polinización	Ejemplo
Gimnospermas
Angiospermas

Mira otro interesante video sobre los "trucos" de las orquídeas para lograr la polinización.

ACTIVIDAD: Luego de ver los videos y con algo más de información AQUÍ, resuelve.

4-  Relacioná los tipos de polinizadores con su agente:

• Polinización anemófila                                                 mamíferos
• Polinizacion entomófila                                                agua
• Polinización zoófila                                                       aves
• Polinización hidrófila                                                     insectos
• Polinización ornitófila                                                    viento

¿Qué tipo de polinización ofrecerá mayor éxito reproductivo: la polinización anemófila o la polinización entomófila? Justifica tu respuesta.

5-  Dadas las siguientes características de flores, indicá cuál es el animal polinizador de cada una: 

• Flores amarillas, blancas, azules, con perfumes dialipétalas o influorescencias en capítulo: manzanilla, flor amarilla, menta, etc.
• Flor con forma de tubo de néctar profundo y angosto, perfumado, amarillas, azules o blancas: jazmines, madreselvas, dondiegos, etc.
• Flores con olor a carne podrida: plantas carnívoras.
• Flores con corolas tubulares, de colores llamativos, de color rojo, fucsia, naranja: farolito chino, campanitas, aljaba.
• Flores que se abren de noche con aromas fuertes y gran cantidad de polen: cactus, palo borracho.

6-  Con la información obtenida de la resolución de las actividades 1 a 5, confecciona una presentación Power Point, ilustrando la misma con imágenes que tomarás de la Web, en los siguientes sitios:

Google Imágenes

Bing Images

El origen de las especies

ACTIVIDAD: Análisis del video.

1. ¿Cuáles fueron los hallazgos de Darwin en su viaje en el Beagle?
2. ¿Cómo explica Darwin esos hallazgos?
3. ¿En qué consiste la teoría del ancestro común?
4. ¿Cuáles son las evidencias que apoyan la teoría del ancestro común?
5. ¿Por qué creen que fue importante el hallazgo de los fósiles de transición?
6. Según Darwin, ¿Cuáles son las caracteres que pueden transmitirse de padres a hijos mediante la reproducción?
7. ¿Qué importancia tienen las mutaciones en la evolución?

Charles Darwin y su viaje a bordo del Beagle

     

    Charles Darwin es un personaje central en la historia de la biología evolutiva, que curiosamente, nació en 1809, el mismo año que Lamarck publicó Filosofía zoológica.  Aunque en general se plantean las ideas de ambos como una dicotomía, la verdad es que Darwin continuó con el camino del conocimiento iniciado por los biólogos que lo antecedieron, entre ellos, Lamarck.

    

    Darwin desde pequeño colecionaba insectos y fósiles en sus recorridas por el campo.  Hijo y nieto de médicos, comenzó a estudiar Medicina en la Univesidad de Edimburgo, pero luego de dos años abandonó por falta de interés; tampoco prosperó en sus estudios en Cambridge para ser clérigo.

     En 1831, Stevens Henslow, profesor de Darwin, le consiguió un puesto como naturalista en la tripulación del barco HMS Beagle, capitaneado por Robert Fitz Roy.  Con apenas 22 años, emprendió este viaje que marcaría un antes y un después en su vida; todo lo que hiciera luego estaría signado por esta experiencia.

      El Beagle zarpó de Plymonuth, Inglaterra, el 27 de diciembre de 1831.  Cuando comenzó el viaje, Darwin tenía una preparación básica sobre geología, botánica y ornitología, y creía -como la mayoría de las personas- que las especies habían sido "creadas".  Apenas había comenzado el viaje, inició un registro minucioso de sus observaciones geológicas, botánicas e incluso antropológicas; con todas estas anotaciones publicó en 1839 un libro llamado Diario de viaje de un naturalista alrededor del mundo.

      Durante los cinco años de travesía, el Beagle recorrió las costas e islas cercanas de América del Sur, Australia, Madagascar y sur de África, entre otros destinos.  Desembarcó en América del Sur en febrero de 1832 en Bahía, Brasil; Darwin quedó fascinado por la exuberancia del bosque tropical.

      Mientras el Beagle cartografiaba las costas del mar Argentino, Darwin desembarcaba y hacía sus expediciones.  A partir de agosto de 1832 y por un período de dos años, Darwin recorrió gran parte de nuestro país: las costas bonaerenses y patagónicas, la región pampeana y la costa del rió Paraná hasta Santa Fe.  

      En Punta Alta, provincia de Buenos Aires, halló fósiles gigantes pertenecientes a armadillos, roedores y perezosos del tamaño de elefantes. Darwin no encontró ninguno vivo de tamaño semejante, pero sí identificó armadillos, perezosos y roedores de muchísimo menor tamaño: ¿estarían relacionados con los fósiles?, ¿serían éstos sus antecesores?  Supuso entonces que las especies pertenecientes a los fósiles fueron cambiando lenta y gradualmente a través de muchas generaciones hasta originar las especies más pequeñas.

      Luego de su paso por Tierra del Fuego y las costas chilenas, el Beagle arribó a las islas Galápagos en septiembre de 1835.  En ese conjunto de trece islas, Darwin hizo una serie de observaciones que años después serían cruciales para su teoría evolutiva, pero que en ese momento apenas le llamaron la atención.  Darwin notó que cada isla tenía una especie diferente de pinzón (uin ave pequeña) adaptada a un tipo de alimentación, y que a su vez todas estas especies eran diferentes a las de la costa del continente, a unos 960 Km de distancia. Darwin pensó que todos los pinzones podrían tener un ancestro común a partir del cual habrían evolucionado y que representaban adaptaciones que les permitirían sobrevivir en cada uno de los ecosistemas. A lo largo de muchas generaciones y por la suma de cambios durante su evolución, se habrían transformado en diferentes especies.  Al generalizar esta idea, llegó a la teoría del ancestro común.

    Luego de visitar Australia, algunas islas del Pacífico y el sur de África, el Beagle arribó al puerto de Flamouth el 2 de octubre de 1836.

    Luego de estos cinco años de viaje, Charles Darwin no era el mismo, poco quedaba del joven adepto a la creación e inmutalibidad de las especies, se estaba transformando en el científico que dudaría de las explicaciones religiosas y buscaría nuevas respuestas.

ACTIVIDAD:

1. ¿Qué observaciones sorprendieron a Darwin?
2. ¿Qué concluyó Darwin a partir de su viaje? 
3. Investiga acerca de la relación entre el hundimiento de volcanes y los atolones.