Lección 4 Evolución PDF

UNIT 3: Evolution and Diversity Leccion 4 Evolución © 2019 McGraw-Hill Education  Objetivos 1. Definir evolución biológica. 2. Conocer los planteamientos de Lamarck, Darwin y...

UNIT 3: Evolution and Diversity Leccion 4 Evolución © 2019 McGraw-Hill Education  Objetivos 1. Definir evolución biológica. 2. Conocer los planteamientos de Lamarck, Darwin y Wallace. 3. Entender los procesos evolutivos: evolución química, bases genéticas, selección natural. 4. Discutir la evidencia que apoya la teoría de la evolución: registros geológicos, registros fósiles, analogía y homología anatómicas. © 2019 McGraw-Hill Education  ¿Por qué estudiar evolución? Evolución se basa en una amplia variedad de evidencia. Ofrece una explicación de la diversidad de la vida, características comunes observadas en todos los organismos y como los organismos se han adaptado al ambiente en donde viven. © 2019 McGraw-Hill Education  Evolución Evolución es un cambio genético en una población a través del tiempo. En una población, la frecuencia de alelos cambia a través de las generaciones. Algunos alelos se vuelven más comunes en una población y menos comunes en otras. © 2019 McGraw-Hill Education (woman): ©Stockdisc/PunchStock RF; (man): ©Red Chopsticks/Getty Images RF  Muchos científicos contribuyeron a la teoria de la evolución (Aristotle): ©Science Source/Science Source; (Buffon): ©Photos.com/Getty Images RF; (Lamarck): ©Bettmann/Getty Images; (Lyell): ©Corbis via Getty Images; (Darwin): ©Bob Thomas/Popperfoto/Getty Images; (Wallace): ©Hulton Archive/Getty Images Propuso la primera Propuso un mecanismo Propuso que las especies teoría de evolución de como la evolución provienen de un ancestro que se podia probar lleva a la formación de común y que cambian con el método organismos nuevos. constantemente. científico © 2019 McGraw-Hill Education  Jean Baptiste Lamarck Un cambio en el ambiente provocaría que un organismo modificara su comportamiento, utilizando algunos órganos o partes del cuerpo más que otras. Esas modificaciones en el organismo pasarían a la progenie. © 2019 McGraw-Hill Education  ¿QUÉ OPINA USTED? © 2019 McGraw-Hill Education © 2019 McGraw-Hill Education  Bosque Enano de Guánica © 2019 McGraw-Hill Education  Muchos científicos contribuyeron a la teoria de la evolución (Aristotle): ©Science Source/Science Source; (Buffon): ©Photos.com/Getty Images RF; (Lamarck): ©Bettmann/Getty Images; (Lyell): ©Corbis via Getty Images; (Darwin): ©Bob Thomas/Popperfoto/Getty Images; (Wallace): ©Hulton Archive/Getty Images Propuso la primera Propuso un mecanismo Propuso que las especies teoría de evolución de como la evolución provienen de un ancestor que se podia probar lleva a la formación de común y que cambian con el método organismos nuevos. constantemente. científico Section12.2 Figure 12.2 © 2019 McGraw-Hill Education  Los viajes de Darwin a bordo del HMS Beagle proven evidencia de evolución Charles Darwin documenta la gran variedad de organismos de Sur America, fósiles y geología. El comenzó a pensar que eso eran claves de como se originaron las especies. https://www.viddler.com/embed/4177e393 Figure 12.4 © 2019 McGraw-Hill Education ©DC_Colombia/iStock/Getty Images RF  https://www.viddler.com/embed/4177e393 © 2019 McGraw-Hill Education  Observaciones de Darwin Observó que los finches de los Galápagos eran más similares a los de América del Sur, pero también notó que aún así habían diferencias entre sí. Observó que la forma del pico dependía de la comida que ingerian. Pensó que todos los finches de los Galapagos descendían de un ancestro común © 2019 McGraw-Hill Education ©DC_Colombia/iStock/Getty Images RF  https://www.viddler.com/embed/63bbe280 © 2019 McGraw-Hill Education  Selección artificial En selección artificial, un humano escoge los rasgos deseados y luego SOLO permite la reproducción de individuos que expresan esos rasgos deseados. Figure 12.5 © 2019 McGraw-Hill Education © 2019 McGraw-Hill Education  Humanos alteran artificialmente las frecuencias de alelos Se seleccionan varios rasgos y se aparean solo los individuos que exhiban los rasgos deseados Figure 12.A © 2019 McGraw-Hill Education ©Liliya Kulianionak/Shutterstock RF  Volviendo a Darwin… Se dio cuenta que los agricultores y granjeros seleccionaban el organismo con las cualidades deseadas y los reproducían. Pensó que lo mismo debía ocurrir, pero de manera natural. Las características favorables debían ser heredadas, mientras que las desfavorables desaparecerían. © 2019 McGraw-Hill Education  Darwin propone la idea de Selección Natural Volviendo a los finches de las islas Galapagos… Darwin observó que el ambiente de cada isla influencia la supervivencia y reproducción de los finches. Finches con las caracteristicas favorable para sobrevivir el ambiente, sobrevivian y se reproducían mejor que otros. Figure 12.4 © 2019 McGraw-Hill Education ©DC_Colombia/iStock/Getty Images RF  Los organismos más aptos tienen más probabilidades de sobrevivir En generaciones futuras: – La frecuencia de rasgos favorables aumenta – Los rasgos desfavorables disminuyen © 2019 McGraw-Hill Education  https://www.viddler.com/embed/7207b47 © 2019 McGraw-Hill Education  Darwin y Wallace ponen la base de la teoría de la evolución Ambos científicos llegaron a la idea de manera independiente. Figure 12.6 © 2019 McGraw-Hill Education  Teoría de Selección Natural como mecanismo de evolución The Logic of Natural Selection: A Summary Observations of Nature 1. Genetic variation: Within a species, no two individuals are exactly alike. Some of this variation is heritable. 2. Limited resources: Every habitat contains limited supplies of the resources required for survival. 3. Overproduction of offspring: More individuals are born than survive to reproduce. Inferences from Observations 1. Struggle for existence: Individuals compete for the limited resources that enable them to survive. 2. Unequal reproductive success (natural selection): The inherited characteristics of some individuals make them more likely to obtain resources, survive, and reproduce. 3. Descent with modification: Over many generations, a population’s characteristics can change by natural selection, even giving rise to new species. © 2019 McGraw-Hill Education  Evidencia de evolución por selección natural Rasgos hereditarios se pasan a través de nuestro ADN. Mutaciones en el ADN y reproducción sexual incrementa la variación genética. Adaptaciones © 2019 McGraw-Hill Education  Antibioticos crean selección natural para bacterias resistentes Bacteria resistente a antibióticos tienen un rasgo adaptativo que las bacterias no resistentes carecen. Cuando el anitibiotico está presente, las bacterias resistentes pueden sobreviir y reproducer major que otras bacterias. Figure 12.8 © 2019 McGraw-Hill Education (a): ©Paul Gunning/Science Source  Selección natural puede eliminar especies Si los alelos correctos no están disponibles en el tiempo correcto, un cambio drastico en el ambiente puede eliminar especies. Figure 12.11 © 2019 McGraw-Hill Education (a): ©Francois Gohier/Science Source; (b): ©B.A.E. Inc./Alamy Stock Photo RF  Malentendidos con la teoría de la evolución TABLE 12.2 Selected Misconceptions About Evolutionary Theory Misconception Biologist’s Explanation Biological evolution Biological evolution did not begin until life existed. explains the origin of life. Evolution is a random Some mechanisms of evolution, such as mutations, do occur process. randomly. Natural selection, however, is nonrandom because the environment selects against poorly adapted individuals. In a changing environment, all Adaptations become “fixed” in a population over multiple individuals in a generations, as individuals with beneficial adaptations are most population simultaneously likely to survive, reproduce, and pass their genes to the next develop beneficial adaptations. generation. Figure 12.2 © 2019 McGraw-Hill Education ©IT Stock/PunchStock RF  Científicos pueden estudiar evolución En esta población hipotética de hurones, el alelo D produce pelaje oscuro y el alelo d produce pelaje claro. Contar los alelos nos permite calcular las frecuencias. Figure 12.13 © 2019 McGraw-Hill Education  Equilibrio Hardy–Weinberg Equilibrio Hardy– Weinberg es una situación hipotética donde las frecuencias alélicas de una población no cambian a través de las generaciones. Si las frecuencias alélicas cambian, entonces ha ocurrido microevolución. Figure 12.23 © 2019 McGraw-Hill Education  Equilibrio Hardy–Weinberg Equilibrio Hardy–Weinberg presume que las poblaciónes cumplen con lo siguiente: © 2019 McGraw-Hill Education  ¿Aquí ha ocurrido evolución? La pregunta importante es como han sucedido este cambio????? © 2019 McGraw-Hill Education  Mecanismos de evolución 1. Selección Natural Selección Sexual 2. Mutaciones 3. Deriva genética (Genetic Drift) 4. Migración o Flujo génico (Gene Flow) 5. Reproducción NO aleatoria © 2019 McGraw-Hill Education  Los organismos más aptos tienen más probabilidades de sobrevivir. © 2019 McGraw-Hill Education  Tipos de Selección Natural Tres tipos diferentes que afectan los fenotipos de las poblaciónes: a. Selección Direccional: favorece un fenotipo sobre el otro. b. Selección Disruptiva: favorece fenotipos extremos c. Selección Estabilizada: favorece fenotipos intermedios. Section 12.5 Figure 12.14 © 2019 McGraw-Hill Education  a. Selección Direccional Favorece un fenotipo sobre el otro. Ej: La corteza oscura de los árboles permite que alevillas oscuras sobrevivan y se reproduzcan mas que alevillas claras. A través del tiempo, las alevillas oscuras se vuelven más frecuentes en la población. Figure 12.14 © 2019 McGraw-Hill Education  b. Selección Disruptiva Favorece fenotipos extremos. Las rocas claras y oscuras permiten que los moluscos oscuros y claros sobrevivan y se reproduzcan mas que el color intermedio de molusco. A través del tiempo, molusco de color intermedio se Vuelve menos frecuente en la población. © 2019 McGraw-Hill Education  c. Selección Estabilizada Favorece fenotipos intermedios. Ej: Problemas de salud permite que bebes humanos de tamaño mediano sobrevivan y se reproduzcan mas que los bebes pequeños o bebes muy grandes. A través del tiempo, bebes de tamaño mediano se vuelven mas frecuente en la población. Figure 12.14 © 2019 McGraw-Hill Education  Selección Estabilizada: Anemia falsiforme © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso En lugares donde hay mucha exposición al sol, la exposición a radiación ultravioleta permite la selección de rasgos de piel de color oscuro. ¿Qué tipo de selección natural ilustra este ejemplo? A. Selección estabilizadora B. Selección disruptiva C. Selección direccional © 2019 McGraw-Hill Education ©Nadiia Zamedianska/Shutterstock  d. 2. Reproducción No aleatoria y Selección Sexual Reproducción NO aleatoria Selección sexual Restricciones físicas. Selección sexual Selección natural que resulta de la variación en la habilidad para obtener parejas Influencia el éxito reproductivo. © 2019 McGraw-Hill Education  Selección Sexual Aves de Paraiso: https://www.youtube.com/watch?v=rX40mBb8bkU Salticida: https://www.youtube.com/watch?v=5qkzwG2lLPc © 2019 McGraw-Hill Education  3. Mutaciones Cambio en secuencia de nucleótidos crean nuevos alelos o cambian alelos existentes. © 2019 McGraw-Hill Education  4. Deriva Genética Evento aleatorio donde algunos individuos en una población se reproducen, causando un cambio en la frecuencia alélica aleatoria. Tiende a disminuir variación genética. Afecta mayormente a poblaciones pequeñas. © 2019 McGraw-Hill Education  a. Efecto cuello de botella (Bottleneck effect) Ocurre si el tamaño de la población se reduce drásticamente en un periodo corto de tiempo. Solo se mantienen los alelos de los que sobrevivieron. © 2019 McGraw-Hill Education  b. Efecto fundador (Founder effect) Unos pocos individuos migran para establecer una nueva población. La nueva población tiene frecuencia alélica alterada y menor diversidad genética. © 2019 McGraw-Hill Education  5. Migración o Flujo génico Movimiento de nuevos individuos o gametos a una población puede causar cambios en la frecuencia de alelos. © 2019 McGraw-Hill Education  Claves de la evolución Se analizan fósiles, la Tierra, estructuras anatómicas y moléculas para aprender como las especies se relacionan unas a las otras. © 2019 McGraw-Hill Education  Evidencias que apoyan la selección natural (evolución) 1. Fósiles 2. Biogeografía 3. Anatomía comparada 4. La biología del desarrollo 5. Biología molecular © 2019 McGraw-Hill Education LA EVOLUCIÓN ESTA APOYADA POR UNA GRAN CANTIDAD DE EVIDENCIA CIENTÍFICA El record fósil (Primer tipo de evidencia)  Provee evidencia de la extinción de especies, el origen de nuevos grupos y de cambios dentro de los grupos a través del tiempo. FOSILES SON ABUNDANTES Fosiles incluye cualquier evidencia de organismo de más de 10,000 años atrás. La edad del fósil se puede medir. Por ejemplo, la ubicación vertical en el sedimento. BIOGEOGRAFÍA (SEGUNDO TIPO DE EVIDENCIA) Estudia distribución de los organismos. Determina como diferentes especies migraron y de donde provienen. La teoría de placas tectónicas explica como los continentes se mueven. ANATOMÍA COMPARADA (TERCER TIPO DE EVIDENCIA) Estructuras anatómicas pueden determinar relación evolutiva entre dos organismos. Fig. 22-17 Estructuras homólogas: son aquellas similitudes anatómicas que presentan variaciones estructurales porque estuvieron presentes en un ancestro en común. Estructuras homologas son producto de evolución divergente. Humerus Radius Ulna Carpals Metacarpals Phalanges Human Cat Whale Bat Se diferencian en la parte funcional ya que cada organismo las utiliza para realizar funciones diferentes. Sin embargo, en la forma anatómica son similares. Estructuras vestigiales Estructuras o caracteres que aparentan haber perdido su función ancestral en alguna especie. Las colas en humanos. Fuentes: Boundless. “Evidence of Evolution.” Boundless Biology Boundless Estructuras análogas – estructuras anatómicas son análogas si superficialmente son similares pero NO provienen de un ancestro reciente común.  LA BIOLOGÍA DEL DESARROLLO (CUARTO TIPO DE EVIDENCIA) Las fases iniciales del desarrollo embrionario son casi idénticas en distintas especies de vertebrados. Estas fases tempranas poseen muchas semejanzas, incluyendo la presencia de sacos branquiales y cola. BIOLOGÍA MOLECULAR (QUINTO TIPO DE EVIDENCIA) Comparando secuencias en ADN y proteinas revela relaciones evolutivas en detalle. Secuencias similares en el ADN han sido heredadas de un ancestro en común. Las diferencias en secuencias comenzaron por mutaciones.