Biología: Teoría Evolutiva de Darwin

Unidad I: Introducción a la Evolución Biológica (Mecanismos de Evolución)

• La unidad cubre la introducción a la evolución biológica y los mecanismos de evolución.
• El capítulo 1, titulado "Descendencia con modificaciones: La visión Darwiniana de la Vida", se encuentra en el capítulo 22, páginas 462-469.

Actividad 1: ¿Estoy Vivo?

• La actividad consiste en crear un mapa mental sobre las propiedades de la vida (con la palabra central "La Vida").

Figura 1.3

• Muestra una variedad de organismos vivos, incluyendo un girasol, un caballito de mar, una libélula, un conejo, un colibrí, una jirafa y un lagarto.
• Ilustra la diversidad de la vida.

¿Qué es evolución?

• Pregunta que se plantea sobre la evolución.

Evolución de los Humanos

• Muestra una secuencia de siluetas de figuras humanas que representan una posible trayectoria evolutiva.

¿Cómo llegó a haber tantos organismos diferentes y qué causa sus similitudes y diferencias?

• Cuestionamiento sobre la diversidad de organismos.
• Se explora la adaptación y las similitudes/diferencias en las especies.

Observaciones y Puntos Importantes

• La adaptación a los entornos.
• Características compartidas en los organismos (unidad de vida).
• Diversidad de la vida.

Definición de Evolución

• La evolución, definida como "descendencia con modificación" según la frase de Darwin.
• Se puede entender como un patrón (basado en datos científicos) y un proceso (mecanismo de cambio natural).

La Evolución Biológica: Comienzos

• Se presenta una nueva era en biología, iniciada en 1859 con la publicación de "El Origen de las Especies" por Charles Darwin.
• Darwin enfatizó la gran diversidad de organismos.

Revolución Darwiniana

• Desafío a los enfoques tradicionales de una Tierra joven con especies inmutables.

Objetivos (Outcomes)

• Explicar la adaptación y su relación con la evolución.
• Discutir el desarrollo histórico de la teoría evolutiva.
• Explicar el mecanismo del cambio evolutivo por selección natural según Darwin.
• Discutir evidencias que documentan el patrón de la evolución y cómo ocurre.
• Discutir por qué la evolución por selección natural es una teoría.

La Scala Naturale y la Clasificación de las Especies

• Descripción de la idea de Aristóteles (384-322 D.C.) de una escala fija e invariable de la vida ordenada por complejidad/perfección.
• Modelo de clasificación de Carolus Linnaeus (1707-1778), incluyendo el sistema binomial y su concepto de taxonomía.
• Enfoque en la clasificación de los organismos en taxones.
• Sistema binomial como Ej: Homo Sapiens.

Ideas Sobre el Cambio con el Tiempo

• Georges Cuvier (1769-1832): Paleontólogo que estudió los fósiles y propuso el catastrofismo para explicar los bruscos cambios en los estratos geológicos.
• James Hutton (1726-1797): Cientìfico escocés y geólogo que propuso el gradualismo como explicación de los cambios geológicos lentos a través del tiempo.
• Charles Lyell (1797-1875): Geólogo que popularizó la teoría del uniformismo, argumentando que los procesos geológicos han sido constantes a través del tiempo.

Hipótesis de la evolución de Lamarck

• La propuesta de Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829): La evolución ocurre como respuesta al cambio ambiental.
• Principios del cambio como: uso y desuso, herencia de características adquiridas.
• Se presenta un diagrama de cómo la longitud del cuello de la jirafa cambia con el tiempo según Lamarck.

Ideas de Darwin (Contexto Intelectual)

• Se ilustra las fechas y las contribuciones de autores relevantes como Lamarck, Malthus, Hutton, Wallace, Lyell y la publicación del Origen de las Especies en 1859.
• Se detallan los viajes y observaciones de Darwin (HMS Beagle), incluyendo su observación de los pinzones de Galápagos.

Las adaptaciones

• Darwin se enfocó en la adaptación como una característica heredada que mejora la supervivencia y la reproducción en ambientes específicos.
• Ejemplos visuales de diferentes tipos de pinzones en la isla de Galápagos y sus adaptaciones a nichos ecológicos.
• Darwin enfatizó las adaptaciones en nuevas especies.
• Enfoques en organismos y entornos.

Selección Natural

• En 1844, Darwin escribió un ensayo sobre la selección natural.
• La selección natural, como mecanismo de cambio evolutivo.
• Los individuos con rasgos favorables tienen mayor probabilidad de supervivencia y reproducción.
• En junio de 1858 Darwin recibió un manuscrito de Alfred Russel Wallace, que propuso una teoría similar sobre la selección natural.

El Origen de las Especies (Libro)

• Explicación de tres observaciones generales por Darwin: unidad de la vida, diversidad de vida, relación organismo-ambiente.

Descendencia con Modificaciones

• Darwin consideró la evolución como un proceso de descendientes con modificaciones.
• Variabilidad de los organismos.
• Cambio de la percepción a través de la historia de la vida, como un posible árbol con ramificaciones, con un ancestro común.

Selección Artificial, Selección Natural y Adaptación

• Comparación entre selección artificial (creando nuevas variedades de plantas y animales) y selección natural (modificaciones en las especies en diferentes generaciones).
• Los ejemplos visuales muestran cómo los rasgos favorecidos en organismos y entornos pasan a la siguiente generación a través de la selección natural.

Observaciones y Dos Inferencias sobre Selección Natural

• Se destacan dos observaciones (variación hereditaria en una población, organismo produce más descendientes que pueden sustentarse en un ambiente) y dos inferencias (miembros de la población bien adaptados a un entorno tienden a tener más descendencia, con el tiempo los rasgos ventajosos se acumulan en la especie).

Selección Natural

• Darwin observó una relación importante entre la selección natural y la capacidad de sobre reproducción de las especies.
• El economista Thomas Malthus expuso que la sobrepoblación y competencia por recursos llevan a enfermedades, hambre y guerras.
• Todos los organismos se reproducen sin embargo una cantidad limitada de la progeniesobrevive.

Selección Natural

• Se presenta una diferencia entre los cambios drásticos que se observan a partir de la selección artificial en períodos de tiempo cortos vs la selección natural en cientos de años.
• Cambios favorables que se acumulan a través del tiempo y factores menos favorables que se pierden.

Selección Natural: Resumen

• Los individuos con rasgos hereditarios favorables sobrevivirán y se reproducirán más rápido que otros.
• La selección natural refuerza el ajuste entre los organismos con su entorno en los periodos de tiempo.
• Si el ambiente cambia, la selección natural puede favorecer la adaptación de los organismos.

Selección Natural

• Las poblaciones evolucionan con el tiempo, no los individuos.
• Los factores ambientales son decisivos en selección natural.
• No todas las características en las especies son útiles en diferentes entornos.

Selección natural

• Descripción clara del mecanismo de selección natural: individuos con rasgos hereditarios ventajosos sobreviven y se reproducen más rápidamente que otros.

Concepto 22.3

• Apoyo a la evolución por una gran cantidad de evidencias científicas.

Objetivos (Outcomes)

• Discutir evidencias que documentan el patrón, y como ocurre la evolución.
• Discutir el por qué la evolución por selección natural es una teoría.

Observaciones Directas

• Mutaciones de cepas bacterianas.
• Introducción de especies de plantas.
• Staphylococcus aureus (bacteria).
• Resistencia a la meticilina en algunas cepas de Staphylococcus aureus.

Homología

• Homología: características similares porque comparten un ancestro común (características de organismos actuales/ancestrales a través de un proceso evolutivo).
• Homología anatómica y molecular: estructuras homólogas, embriología comparada, homología molecular.

Estructuras homólogas

• Muestra de estructuras homólogas en humanos, gatos, ballenas y murciélagos.

Embriología comparada

• Muestra comparativa de embriones de diferentes especies.

Las estructuras vestigiales

• Son restos de características útiles en organismos pasados, pero que ya no tienen una función importante en organismos actuales.
• Ej: pelos en la piel humana, pelvis y huesos de extremidades en algunas serpientes.

Homología molecular

• Similitudes en las secuenccias de ADN en diferentes especies como evidencia de un ancestro común.

Evolución convergente

• Evolución independiente de características similares en especies con ascendencia diferente.
• Estructuras análogas: semejanzas funcionales sin un ancestro común.

El Registro Fósil

• El registro fósil sirve como evidencia de la existencia, extinción, y origen de grupos de organismos a través del tiempo.

La biogeografía y La deriva continental

• Biogeografía: estudia la distribución geográfica de los organismos en el tiempo y el espacio.
• La deriva continental y sus efectos en la distribución de especies (como barreras ambientales).
• Teoría de Pangea y su fragmentación.
• Cómo se unieron organismos y los patrones de distribución actual.

Exit Ticket

• Preguntas sobre selección natural, evolución y adaptación.